面向產(chǎn)業(yè)化的高方阻密柵電池性能研究.pdf

1、高效低成本晶體硅電池是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,目前量產(chǎn)的高效電池大多采用了高方阻擴散工藝,其目的就是為了降低發(fā)射結(jié)表面濃度,有效降低電池表面復(fù)合速度,進而提高器件少數(shù)載流子壽命,以及電池的短波方向光譜響應(yīng),這是在不增加生產(chǎn)成本基礎(chǔ)上,獲取高效電池的最有效的途徑之一。淺結(jié)高方阻擴散工藝對后道制成,尤其對燒結(jié)窗口、漿料等的要求非常高,且工藝穩(wěn)定性也是極大的挑戰(zhàn)。本論文試圖從高方阻低濃度深結(jié)方面,對高方阻發(fā)射結(jié)電池性能以及后續(xù)工藝兼容穩(wěn)定性方面進

2、行深入探討。
　　本論文主要涉及晶體硅太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的工藝優(yōu)化,特別是針對高發(fā)射結(jié)方阻高效晶體硅電池,后道工序的相關(guān)兼容性等。出于對電池性能穩(wěn)定性方面的考慮,我們采用了深結(jié)高方阻方式,在高方阻密柵線后道工藝的匹配性方面,以及電池表面后續(xù)鈍化工藝優(yōu)化方面,我們做了大量工藝對比試驗。在保持后道工序不變的情況下,發(fā)射結(jié)表面方塊電阻提高的前提下,電池的串聯(lián)電阻Rs將會隨之增加,這將導(dǎo)致填充因子FF的降低,最終導(dǎo)致電池效率的降低。因此

3、,為了有效降低串聯(lián)電阻,我們重新設(shè)計了電池正面柵線,并進行了大量有關(guān)正電極銀漿的實驗;為了充分發(fā)揮高方阻發(fā)射結(jié)電池的優(yōu)勢,在現(xiàn)有量產(chǎn)線上對表面鈍化層進行了深入研究。論文的最終目的就是通過高方阻柵線優(yōu)化、表面鈍化工藝、及正面電極漿料的篩選,有效提高電池的各項性能參數(shù),進而提高電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
　　本論文的研究方向就是通過電池正面發(fā)射結(jié)優(yōu)化來改善電池短波響應(yīng),進而提升電池開路電壓(Voc)和短路電流(Isc)。并通過后續(xù)工藝的優(yōu)

4、化,使得發(fā)射結(jié)性能的提升得到有效的保障。但是這種方案的有效實施,需要后續(xù)眾多工藝的協(xié)調(diào),本論文著重從以下幾個方面來開展研究:1、結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備工藝條件,逐步優(yōu)化發(fā)射結(jié)擴散工藝及方阻大小,得到兼容于現(xiàn)有常規(guī)生產(chǎn)設(shè)備的擴散工藝;2、優(yōu)化表面鈍化對電池性能的影響,提高電池表面的鈍化質(zhì)量,降低發(fā)射結(jié)表面復(fù)合速度非常重要;3、優(yōu)化柵線下發(fā)射結(jié)方阻;4、優(yōu)化不同漿料下的電池性能,本論文在不同方阻條件下,以及不同漿料條件下的電池性能進行了全面分析,不管

5、是在哪種發(fā)射結(jié)方阻條件下,與其他公司的正電極漿料相比,17A漿料燒結(jié)得到的Rs,不管是在測試結(jié)果的離散性還是測試值的大小方面,都有著比較明顯的優(yōu)勢;5、優(yōu)化燒結(jié)溫度對電池性能的影響:在現(xiàn)有進口Baccini絲網(wǎng)印刷線及Despatch燒結(jié)爐基礎(chǔ)上,開發(fā)適用于高方阻的絲網(wǎng)印刷工藝,及較優(yōu)的高方阻電池?zé)Y(jié)工藝;方阻越高,需要越密的柵線與之配合,才能發(fā)揮出高方阻低表面濃度的優(yōu)勢,這其中有兩個難點,其一是高方阻均勻性的控制,其二是銀漿的選擇,需