硅膜電池等效電路-

1、硅基薄膜電池等效電路,報告人: 張文宇,時間：2011.12.25,硅基薄膜電池等效電路,,,,一、激光刻線二、太陽能電池等效電路,項目成員：王文杰 李杰歡 張文宇 鄧銳,一、激光刻線,概述為什么基板需要刻劃？,選擇激光刻劃的原因,相干性、單色性、方向性和極高的亮度,選擇脈沖激光的原因,激光分光刻劃系統(tǒng),激光刻線系統(tǒng)由激光器導(dǎo)光單元和聚焦單元組成。導(dǎo)光單元由反射鏡和分光鏡組成，聚光單元通常有凸透鏡及其配件組成。為減少激光束的發(fā)散角以

2、及擴(kuò)展激光束的直徑，通常在激光器和導(dǎo)光單元之間增設(shè)一個擴(kuò)束鏡。,激光刻劃示意圖,,,3.2 激光刻蝕系統(tǒng)的實物模擬,送料系統(tǒng)加工系統(tǒng)定位系統(tǒng)激光系統(tǒng)除塵系統(tǒng)控制系統(tǒng),基板加工工藝流程,生產(chǎn)非晶硅太陽能電池的主要設(shè)備和工藝流程,激光刻劃三道線,P1： 1064nm紅外激光 P2 P3：532綠激光均采用從玻璃一側(cè)入射,,技術(shù)要求A、線寬：L1=35μm、L2=50μm、L3=45μm (30

3、-50 μm )；B、平行度，不平行＜10μm；,玻璃一側(cè)入射原因,1.實際刻劃中沿著刻線的TCO區(qū)會受到較顯著的熱影響，通過非晶硅膜和背電極膜沉積后，可以在玻璃一層觀察到明顯的熱影響區(qū)。熱影響區(qū)的電阻明顯比正常TCO區(qū)大，相當(dāng)于減少每個電池單元的面積，導(dǎo)致電池的填充因子和開路電壓降低。但由于刻劃TCO膜層的作用機(jī)理就是熱效應(yīng)，刻劃邊緣必定存在熱影響區(qū)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)墓β蕼p少該區(qū)域。,直接照射TCO膜層會產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng),玻璃一側(cè)入射原

4、因,2.非晶硅膜層的燒蝕閾值比較低，直接激光照射會引起非晶硅的融化和沉積導(dǎo)致電池的填充因子和開路電壓降低。下圖是從膜層一側(cè)和從玻璃照射的對比。,太陽能電池等效電路,光生伏特原理,施主雜質(zhì),受主雜質(zhì),光生伏特原理,太陽能電池等效電路,P-N結(jié)中由于多數(shù)載流子的擴(kuò)散形成空間電荷區(qū)，光照射到空間電荷區(qū)時，產(chǎn)生電子-空穴對。在結(jié)電場作用下，電子被拉向N區(qū)，空穴被拉向P區(qū)，形成光生電流。,太陽能電池等效電路,光生伏特效應(yīng)形成一個個電池單元，根據(jù)公

5、司的太陽能電池板結(jié)構(gòu)：,太陽能電池等效電路,將整塊太陽能電池板看成一個單元，理想等效電路如下：,硅薄膜太陽能電池的理想等效電路,把光照下的P-N結(jié)看做一個理想二極管和恒流源并聯(lián)，恒流源的電流即為光生電流Iph，ID為流過p-n結(jié)的總擴(kuò)散電流。流過負(fù)載RL的電流IL= Iph-ID,太陽能電池等效電路,實際的硅薄膜太陽能電池中存在串聯(lián)電阻Rs和旁漏電阻Rsh,Rs主要由電池的體電阻、表面電阻，電極導(dǎo)體電阻和薄膜表面之間的接觸電阻所組成，