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AZO/CdS/Si异质结太阳电池与结构和掺杂工艺复杂的传统晶体硅电池相比,具有结构简单、制备步骤少及成本低的优势。采用磁控溅射法来制备AZO/CdS/Si异质结太阳电池,初步探索了背电极的制备工艺对电池性能的影响,详细研究了CdS层在不同溅射功率、溅射压强和溅射时间下的结构特性和形貌特性以及对电池的量子效率和性能参数影响,最后综合各方面的最优制备工艺对太阳电池进行优化。具体结论如下:1、Ag背电极的沉积速率为4.83?/s的电池比沉积速率为9.52?/s的电池在长波段的光谱响应更高,电池性能参数更好,光电转换效率更高。2、分析CdS层不同制备工艺对CdS薄膜的结构和形貌特性影响以及对电池的量子效率和性能参数影响后,得到如下结论:1)在CdS层的溅射功率研究中,溅射功率越大,薄膜生长速率增长越快,薄膜厚度越厚,不同溅射功率对CdS薄膜六方(102)峰择优取向影响不大。当溅射功率为50 W时,CdS薄膜晶粒尺寸较大且大小均匀,呈现平整致密的形态,薄膜的质量最好,电池有最高的并联电阻和较小的串联电阻,此时电池有最高量子效率和光电转换效率3.95%。2)在CdS层的溅射压强研究中,溅射压强越大,薄膜生长速率下降越快,薄膜厚度越薄,不同溅射压强对CdS薄膜六方(102)峰择优取向影响不大。当溅射压强为0.35 Pa时,CdS薄膜晶粒尺寸最大,孔洞最少,薄膜质量最好,电池有最高的并联电阻和最低的串联电阻,此时电池有最高量子效率和光电转换效率4.45%。3)在CdS层的溅射时间研究中,溅射时间对薄膜的生长速率影响不大。当溅射时间为30 min,膜厚为50 nm时,CdS薄膜的缺陷较少,电池有最高的量子效率和光电转换效率4.29%。3、综合这几个方面的最优制备工艺:Ag背电极采用沉积速率4.83?/s,并且CdS层采用50 W溅射功率、0.35 Pa溅射压强和50 nm的厚度,最终制备出一个效率为6.82%的电池。电池的性能参数为:开路电压为487.7 mV,短路电流密度为27.29 mA/cm~2,填充因子为51.26%。对AZO/CdS/Si异质结太阳电池进行了初步的探索和研究,在下一步的优化工作中,通过对硅片表面进行钝化处理和增加缓冲层来改善层间的界面接触以进一步优化电池的性能。