晶體硅太陽電池的激光工藝和前點(diǎn)電極技術(shù)研究.pdf

1、為了提高晶體硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，本文進(jìn)行了如下方面的電池制造工藝和電池結(jié)構(gòu)探索。 第一章對(duì)激光在晶體硅太陽電池中的應(yīng)用做了綜述和分析。文中將激光在電池工藝中的作用歸納為激光熱效應(yīng)和激光刻蝕效應(yīng)，并具體介紹了這兩種效應(yīng)在各種硅太陽電池特別是高效電池中的應(yīng)用。文中指出，由于具備精確的選擇性、精細(xì)的線寬、較高的處理速度，激光工藝與太陽電池的點(diǎn)電極有著非常緊密的聯(lián)系，文中還對(duì)激光工藝的優(yōu)點(diǎn)做了簡(jiǎn)要的概括。 基于激光特有的優(yōu)點(diǎn)，

2、利用Nd：YAG脈沖激光做了諸多電池工藝探索。第二章內(nèi)容，是有關(guān)激光熱效應(yīng)在電池中的應(yīng)用。采用單脈沖激光和連續(xù)多脈沖激光分別制備出了背點(diǎn)電極激光燒結(jié)電池。但由于激光脈沖的不穩(wěn)定性，用單脈沖激光燒結(jié)的電池效率一般低于11.0％，并且工藝非常難于控制。多脈沖燒結(jié)電池的光電轉(zhuǎn)換效率比現(xiàn)有的傳統(tǒng)工業(yè)參考電池的至少高出2.0％。而利用多脈沖激光對(duì)同一點(diǎn)電極燒結(jié)得到的電池的效率一般在14.5％以上。利用激光熱效應(yīng)，還對(duì)低效工業(yè)硅電池的背電極進(jìn)行了二

3、次燒結(jié)研究，得到的電池平均效率從10.0％提高到10.4％. 第三章是有關(guān)激光刻蝕效應(yīng)的應(yīng)用。為了消除晶體硅太陽電池中的局部漏電區(qū)域?qū)﹄姵氐挠绊?，它們被整體地被移除并用正常的電池修補(bǔ)。利用紅外熱像和激光剡蝕，電池中靠近邊沿（電池A）和中心區(qū)域（電池B）的漏電區(qū)域被檢測(cè)出，隨后被移除。經(jīng)過處理后，電池A和B的效率分別提高了6.9％和3.0％。之后，電池B原漏電區(qū)域被正常的電池替補(bǔ)并作電學(xué)并聯(lián)，得到的電池的工作電流進(jìn)一步從3.71

4、A提高到4.11 A，從而提高了電池在組件中的匹配，電池的輸出功率也得到了提高。 第四章對(duì)紅外熱像在太陽電池制造工藝檢測(cè)中的應(yīng)用作了研究。先用紅外熱像檢測(cè)出漏電的區(qū)域，再附之以其它分析手段，漏電的原因可以辨別出來。該方法可為太陽電池工藝參數(shù)的優(yōu)化和工藝現(xiàn)場(chǎng)管理提供有益的幫助。 在第五章，提出了前點(diǎn)電極即梁橋電極結(jié)構(gòu)，該電極結(jié)構(gòu)由與橋墩和橋梁結(jié)構(gòu)相似的部分組成，可以減輕由于傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷電極所造成的碎末效應(yīng)。通過制備出橋墩間