高效選擇性發(fā)射極太陽能電池的研究與制備.pdf

1、目前，全球能源消費主要以污染嚴重的煤炭、石油、天然氣等化石燃料為主，如果無節(jié)制地繼續(xù)開采，到21世紀中葉，全球?qū)⒚媾R嚴重的能源威脅。近年來，很多地區(qū)氣候反常，酸雨范圍不斷擴大，臭氧層空洞范圍越來越大，其原因就在于化石燃料的使用。為了減少燃燒化石燃料對大氣的污染，保證能源長期穩(wěn)定供應(yīng)，必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加快發(fā)展可再生能源，這已成為全世界的共識。其中，由于太陽能發(fā)電的諸多優(yōu)勢，已逐步成為世界各國開發(fā)和研究的重點。
　　晶體硅太陽

2、能電池因其轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在太陽能電池中一直都占據(jù)著主導地位，并且，提高轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本始終是其發(fā)展和追求的方向。而具有選擇性發(fā)射極的晶體硅太陽能電池，由于它可以彌補常規(guī)均勻發(fā)射極的不足，能夠打破其進一步發(fā)展的瓶頸，因此，成為研發(fā)新型電池結(jié)構(gòu)的焦點。
　　本研究對選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢進行了理論分析，討論了已有實現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)所采用工藝的利弊，通過工藝設(shè)計和優(yōu)化，提出了三種基于常規(guī)生產(chǎn)條件的改進方案，包括無減反射膜(

3、含磷硅玻璃層)燒結(jié)和干法腐蝕方案、兩步燒結(jié)和干法/濕法腐蝕方案，以及常規(guī)燒結(jié)和干法/濕法腐蝕方案，并通過相關(guān)實驗對其進行了可行性考察。在實驗過程中，本研究采用多種測試手段和設(shè)備對實驗條件和樣品進行了可靠的分析，如四探針測試儀、冷熱探針測試儀、擴展電阻法（SRP）、Datapaq、Correscan、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜分析（EDX）、光學共焦顯微鏡等，并利用Minitab軟件對實驗數(shù)據(jù)進行了分析。并通過大量實驗驗證及數(shù)據(jù)

4、分析結(jié)果，證明在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及消耗輔材下，本研究所提出的改進方案在實現(xiàn)選擇性發(fā)射極晶體硅太陽能電池方面具有很高的可行性，有潛力能夠在現(xiàn)有晶體硅太陽能電池的基礎(chǔ)上提高轉(zhuǎn)換效率。此外，在實驗過程中，本研究根據(jù)改進方案的需要，還開發(fā)出了兩步燒結(jié)工藝和只與硅材料反應(yīng)但基本不與鋁背場反應(yīng)的腐蝕溶液。同時，本研究還對針對各種改進方案提出了今后工藝優(yōu)化的方向。
　　隨著，生產(chǎn)設(shè)備的不斷更新，消耗輔材的不斷改進，以及生產(chǎn)工藝的不斷成熟，本研究所提