基于硅基薄膜太阳电池沉积过程中的瞬态与稳态等离子体空间反应机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60976051
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    38.0万
  • 负责人：
    张晓丹
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    F0403.半导体光电子器件与集成
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本项目旨在对硅基薄膜太阳电池沉积过程中的低温等离子体进行在线综合诊断研究，同时结合制备材料和电池的性能，获得等离子体辉光的瞬态变化过程和微扰下稳定辉光的变化规律，使得我们能够有效控制硅薄膜太阳电池的效率和生长过程中的工艺稳定性。此项目的创新性在于：运用电压/电流探针（MKS,适合高频）、朗谬尔探针（Hiden Epsion）、四极质谱(可变电子能量测试)和光发射谱（含时间和空间分辨），进行全方位的瞬态和稳态等离子体空间反应的测试分析研究,揭示薄膜宏观沉积参数（气压、功率等）、等离子体宏观电学参数（电抗、容抗等）、等离子体特性（电子温度与密度以及中性基团的密度等）与薄膜材料（晶化率、缺陷态密度等）和电池特性之间的内在关系。该项目的研究不仅使我们对硅薄膜太阳电池沉积中等离子体微观机制有更深入的认识，有助于提高硅薄膜和电池性能，而且对促进硅基薄膜电池产业技术进步和可持续发展，具有深远意义。

结项摘要

随着太阳电池技术的发展，迫切要求进一步提高硅基薄膜材料与器件的性能，降低其制造成本。掌握等离子体特性是深入理解薄膜生长机理的关键之一，也是研究与制备高性能硅基薄膜材料及电池的基础。为此，本项目提出：借助于综合诊断技术实现对等离子体的宏观电学特性、微观电学特性和光学特性等进行监测与分析研究，以便深入认识等离子辉光的瞬态和稳态变化对薄膜特性的影响，进而实现器件质量材料和高效电池的制备。获得如下研究成果：.1、成功地利用电压-电流探针对甚高频等离子体增强化学气相沉积系统的电抗特性进行了测量。通过对辉光起始阶段以及反应过程中的等离子体放电参数的测量与分析，得到了能指导系统设计或改进的有效方案，功率利用效率最高值从改进前的10%以下，提高到改进后的70%以上；.2、利用朗缪尔探针对甚高频条件下，硅烷与氢气混合气体的辉光等离子体的微观电学参数进行了研究，提出了采用无补偿的电探针测量硅烷等离子体电势的实时振荡波形的方法；.3、借助于四级杆质谱仪和光发射谱实时诊断对高速微晶硅薄膜沉积过程中等离子体的瞬态和稳态进行了监测分析，研究了通过调整气体的进气方式不仅有效地改善了微晶硅薄膜的纵向结构均匀性，而且提高了工艺的可重复性；.4、基于对等离子体的综合诊断分析，掌握了可有效控制等离子瞬态与稳态波动所带来材料特性漂移的关键技术，获得了器件质量的高速率微晶硅薄膜；.5、提出了可实现宽光谱高绒度透明导电薄膜的制备技术，基于此单结高速沉积微晶硅薄膜太阳电池的效率达到了9.65%(1.5nm/s)；借助于对叠层电池隧穿结的控制和顶、底电池电流密度的匹配优化，硅基薄膜叠层太阳电池的效率达到了12.39%。. 本项目3年来累计发表SCI或EI收录文章16篇，其中Top期刊文章2篇，申请发明专利4项，其中2项已授权。本项目的研究不仅使我们进一步认识了硅薄膜太阳电池沉积过程中等离子体辉光演变过程和机制，而且通过对其生长过程中工艺稳定性的控制，实现了高效硅基薄膜叠层太阳电池的制备。该研究有力地推进了基于微晶硅电池的高效硅基薄膜叠层太阳电池的产业化进展。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（4）
Effect of the n/p tunnel junction on the performance of a-Si:H/a-Si:H/mu c-Si:H triple-junction solar cells
n/p隧道结对a-Si:H/a-Si:H/mu c-Si:H三结太阳能电池性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Solar Energy Materials and Solar Cells
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Zheng, X. X.;Zhang, X. D.;Yang, S. S.;Xu, S. Z.;Wei, C. C.;Zhao, Y.
  • 通讯作者：
    Zhao, Y.
Advanced light trapping materials: Double layer ZnO:B based transparent conductive oxide
先进的光捕获材料：双层 ZnO:B 基透明导电氧化物
  • DOI：
    10.1016/j.tsf.2011.04.148
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    Thin Solid Films
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zhang, Xiaodan;Huang, Qian;Wang, Yanfeng;Liu, Yang;Chen, Xinliang;Zhao, Ying
  • 通讯作者：
    Zhao, Ying
The microstructure and optical properties of p-type microcrystalline silicon thin films characterized by ex-situ spectroscopic ellipsometry
非原位光谱椭圆偏振表征p型微晶硅薄膜的微观结构和光学性质
  • DOI：
    10.1016/j.tsf.2012.03.081
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    Thin Solid Films
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zhang, He;Zhang, Xiaodan;Hou, Guofu;Wei, Changchun;Sun, Jian;Geng, Xinhua;Xiong, Shaozhen;Zhao, Ying
  • 通讯作者：
    Zhao, Ying
Reduction of the phosphorus contamination for plasma deposition of p-i-n microcrystalline silicon solar cells in a single chamber
减少单室 p-i-n 微晶硅太阳能电池等离子体沉积的磷污染
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Physics B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Wang Guang-Hong;Zhang Xiao-Dan;Xu Sheng-Zhi;Zheng Xin-Xia;Wei Chang-Chun;Sun Jian;Xiong Shao-Zhen;Geng Xin-Hua;Zhao Ying
  • 通讯作者：
    Zhao Ying
A pre-hydrogen glow method to improve the reproducibility of intrinsic microcrystalline silicon thin film depositions in a single-chamber system
一种提高单室系统中本征微晶硅薄膜沉积再现性的预氢辉方法
  • DOI：
    10.1016/j.solmat.2011.04.030
  • 发表时间：
    2011-08
  • 期刊：
    Solar Energy Materials and Solar Cells
  • 影响因子：
    6.9
  • 作者：
    Zhang, Xiaodan;Wang, Guanghong;Zheng, Xinxia;Wei, Changchun;Geng, Xinhua;Xiong, Shaozhen;Zhao, Ying
  • 通讯作者：
    Zhao, Ying

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

网络结构对消费者在线社群融入的影响
  • DOI：
    10.13902/j.cnki.syyj.2018.08.003
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    商业研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张晓丹;龚艳萍;董艳惠
  • 通讯作者：
    董艳惠
The transformation of carbides
碳化物的转变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张晓丹;刘伟;孙大乐;李友国
  • 通讯作者：
    李友国
家务时间配置如何影响夫妻对家庭省时产品的购买
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    管理世界
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    符国群;姜海纳;张晓丹
  • 通讯作者：
    张晓丹
滋养肝肾方对绝经期大鼠血内皮素、一氧化氮及性激素的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中华中医药杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴宏进;张晓丹;戴薇薇;姜维洁;许家佗;张志枫
  • 通讯作者：
    张志枫
Design of Timing Synchronization Software on EAST-NBI
EAST-NBI定时同步软件设计
  • DOI：
    10.1088/1009-0630/15/12/14
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    Plasma Science and Technology
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    赵远哲;胡纯栋;盛鹏;张晓丹
  • 通讯作者：
    张晓丹

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

张晓丹的其他基金

基于ⅣA族元素氧化物载流子传输和钝化的新型晶硅异质结太阳电池结构、材料和机理研究
  • 批准号：
    U21A2072
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    260 万元
  • 项目类别：
钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池中关键功能材料与器件实现的基础研究
  • 批准号：
    61674084
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
基于p型纳米硅氧无机空穴传输层的平面异质结钙钛矿太阳电池的结构设计、实现及载流子输运机制研究
  • 批准号：
    61474065
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
    80.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
采用二维自适应流体模型对高速率微晶硅生长机理的研究
  • 批准号：
    60506003
  • 批准年份：
    2005
  • 资助金额：
    24.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码