鋁背場制備工藝對單晶硅微觀形貌及電學(xué)性能的影響.pdf

1、目前,晶體硅太陽能電池生產(chǎn)已經(jīng)趨向于薄片化,目的是降低電池成本,為了降低非平衡載流子在擴散過程中的復(fù)合率,因此硅太陽電池背表面的處理在太陽電池生產(chǎn)制造中占有極為重要的地位[1]。本文通過配制一種新型的硅基太陽電池背場用硼鋁導(dǎo)電漿來改善現(xiàn)存鋁導(dǎo)電漿的不足,通過電池性能的測試及對比,印證了該新型鋁硼導(dǎo)電漿的優(yōu)越性能。
　　 首先,利用四點探針測試儀、Ⅰ-Ⅴ曲線測試儀及二次離子質(zhì)譜(SIMS)研究分析了背表面場的制備工藝對單晶硅背表面

2、的方塊電阻和摻雜濃度及太陽電池電池光電轉(zhuǎn)換效率等電學(xué)性能的影響。相較于常規(guī)鋁導(dǎo)電漿制備的背表面場,新型鋁硼導(dǎo)電漿制備的單晶硅背表面場的各項電學(xué)性能都得到了優(yōu)化;當(dāng)熱處理溫度為850℃時,鋁硼導(dǎo)電漿(鋁硼合金粉中硼含量為1 wt％)制備的鋁背場最大摻雜濃度大約為4.21×1019atoms/cm3,而常規(guī)鋁導(dǎo)電漿的最大摻雜濃度只有3.05×1018atoms/cm3,同時太陽電池鋁背場的方塊電阻從11.63Ω/□降低到了5.22Ω/□,此

3、時單晶硅太陽電池的開路電壓、短路電流密度、填充因子及光電轉(zhuǎn)換效率都得到提高。隨著硼含量的增加和熱處溫度的提高,單晶硅鋁背場的方塊電阻都呈現(xiàn)下降趨勢。
　　 然后,采用掃描電子顯微鏡(SEM)對不同工藝制備的單晶硅鋁背場表面及截面形貌的進行表征及分析。通過SEM圖片我們發(fā)現(xiàn),在磁控濺射制備鋁背場的過程中,需要得到致密的導(dǎo)電鋁層,在單晶硅背表面中鋁膜的濺射厚度必須要大于1μm;同時總結(jié)了不同的鋁膜濺射厚度制備的鋁背場的表面形貌的變化