高性能多晶硅太陽電池先進生產(chǎn)工藝的研究.pdf

1、本論文共有七個章節(jié)，分別從多晶硅太陽電池制備的各個主要工藝進行論述。 第一章綜述了當前晶體硅太陽電池的發(fā)展狀況，特別是對高效太陽電池的技術(shù)研究進行詳細的分析，從而引申出發(fā)展高性能多晶硅太陽電池的必要性和可行性。 第二章研究旋轉(zhuǎn)涂膜工藝，通過改進涂膜設(shè)備和涂膜工藝，使得涂膜均勻性得到較大提高，擴散后方塊電阻的標準偏差低于5％。針對連續(xù)式快速擴散的生產(chǎn)要求，配制成一種新型的安全、環(huán)保、較為廉價的摻雜源，并將原來化學(xué)處理所需的

2、十步工藝縮減為四步，節(jié)省了大量的工藝時間和工藝成本。 第三章介紹了連續(xù)式快速擴散設(shè)備和擴散機理，通過對實際擴散溫度的精確測量及對比在擴散過程中啟用和關(guān)閉紫外水銀燈對方塊電阻的影響，得出快速擴散的真實原因，從而對目前普遍接受的高能光子增強擴散學(xué)說表示懷疑。 第四章首先分析了各種摻雜溶液對發(fā)射區(qū)方塊電阻、p-n結(jié)以及太陽電池性能的影響，然后重點研究擴散溫度和擴散時間與發(fā)射區(qū)方塊電阻及p—n結(jié)結(jié)深的關(guān)系，推導(dǎo)出方塊電阻與擴散時

3、間和擴散溫度的理論公式。針對工業(yè)生產(chǎn)普遍采用的絲網(wǎng)印刷電極方式，研究了快速擴散所需的最佳方塊電阻大小，并在這個最佳方塊電阻的范圍內(nèi)，改變擴散溫度和擴散時間的組合，得出最佳的擴散條件，制備出高質(zhì)量的p—n結(jié)，有效提高多晶硅電池的效率。第五章研究吸雜與鈍化工藝。通過磷吸雜效應(yīng)，多晶硅片的少子壽命在高溫擴散過程中不但沒有降低，反而得到大幅度提高。在常規(guī)的PECvD沉積氮化硅薄膜工藝之前，增加了濕化學(xué)鈍化技術(shù)，研究了濕化學(xué)鈍化時間、鈍化溫度對多

4、晶硅太陽電池開路電壓和效率的影響。 第六章對絲網(wǎng)印刷電極和燒結(jié)工藝進行優(yōu)化。為了降低串聯(lián)電阻和提高填充因子，嘗試結(jié)合絲網(wǎng)印刷和電鍍法制備正面電極。對于燒結(jié)工藝，首先對燒結(jié)溫度進行精確的標定，隨后研究不同的燒結(jié)溫度對多晶硅太陽電池性能的影響，優(yōu)化出最佳的燒結(jié)工藝。另外，特別介紹了一種可以直接顯示太陽電池旁路結(jié)的設(shè)備，并用它來檢驗電池制備過程中可能產(chǎn)生各種旁路結(jié)的問題。 通過對以上一些生產(chǎn)工藝的改進，制備的多晶體硅太陽電池取