晶體硅太陽電池新工藝實(shí)驗(yàn)研究和理論分析.pdf

1、高效、低成本，是光伏研究的兩個(gè)重要方向。本文圍繞常規(guī)結(jié)構(gòu)太陽電池的新工藝開展研究，涉及激光、制絨、擴(kuò)散以及低純度硅片電池制作等等。論文共有5章。
　　 第一章回顧了光伏市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀；描述了常規(guī)電池的結(jié)構(gòu)和制作工藝；分析了晶體硅太陽電池效率的限制和損失；綜述了激光在高效晶體硅電池中的應(yīng)用。激光刻蝕在制絨、擴(kuò)散、電學(xué)通道制作等工藝上得到廣泛應(yīng)用；激光開槽、激光摻雜在制備選擇性發(fā)射極太陽電池中具有先天的優(yōu)勢(shì)，并已有設(shè)備廠家提供完整的

2、turnkey line生產(chǎn)線，量產(chǎn)的SE單晶硅電池，效率可達(dá)18％以上，但激光加工的穩(wěn)定性，激光對(duì)硅片的損傷造成的碎片率高，是激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸所在；
　　 第二章利用TMAH和NaOH各向異性腐蝕液在5英寸單晶硅片上制作出平均尺寸1-6μm不等的金字塔絨面，并利用常規(guī)工藝制作成電池；利用酸減薄+TMAH制絨，制作出平均尺寸為1.97μm的金字塔絨面；在NaOH制絨液中添加表面活性劑，制作出1-2μm金字塔絨面；對(duì)于常規(guī)結(jié)構(gòu)

3、電池，單晶硅小絨面并沒有性能上的優(yōu)勢(shì)。但隨著激光在晶體硅電池制造工藝中的廣泛應(yīng)用，單晶硅小絨面將顯示出與激光工藝相匹配的優(yōu)勢(shì)；
　　 第三章介紹了p-n+結(jié)在電池中的作用，闡述了磷擴(kuò)散的原理和過程，通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了drive-in的時(shí)間和溫度，對(duì)比了不同方塊電阻和擴(kuò)散方式對(duì)電池性能的影響。通過電池的I-V性能分析，優(yōu)化的drive-in時(shí)間為180s，溫度為790℃；隨著方塊電阻增大，接觸電阻增大，串聯(lián)電阻隨之增大，同時(shí)表面復(fù)合速

4、率降低，短路電流增大，p-n+結(jié)深變小，較易燒穿，并聯(lián)電阻減少，最終導(dǎo)致填充因子下降，轉(zhuǎn)換效率降低；雙面擴(kuò)散比單面擴(kuò)散的轉(zhuǎn)換效率高0.19％：
　　 第四章利用常規(guī)工藝在物理提純法硅片和西門子法硅片上制作電池，并對(duì)這兩種電池的性能作了對(duì)比。物理提純電池的效率比西門子法提純電池效率絕對(duì)值低0.79％，相對(duì)值低5.0％，最主要是由短路電流的差異引起的；經(jīng)過135分鐘的鹵素?zé)舻恼丈?，物理提純硅電池轉(zhuǎn)換效率衰減13.81％，遠(yuǎn)大于西門子