晶硅太阳电池亚微米绒面技术研究与应用

来源 :第12届中国光伏大会暨国际光伏展览会(CPVC12) | 被引量 : 0次 | 上传用户:gzalpha
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利用反应离子刻蚀(RIE)技术,可实现晶体硅太阳能电池的亚微米绒面,本文介绍了在多晶硅预制绒基片上进行等离子强化制绒形成亚微米绒面,得到的硅片表面具有优良的陷光效果,硅片表面平均反射率在9%左右,淀积SiNx 减反射膜后,反射率能够降到4%左右.但在等离子强化制绒过程中,由于等离子轰击所产生的表面损伤降低了电池短波段的内量子效率(IQE),实验研究发现,通过加强淀积SiNx 减反射膜过程中的氢钝化效果、高方阻工艺等措施,可修复电池的前表面损伤,得到较高的有效少子寿命.最终在表面减反射优势明显的情况下,电池的外量子效率(EQE)大幅提升,电池转换效率较常规微米级绒面电池提升0.5%以上.
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本研究采用液态三氯氧磷源扩散方法对物理冶金法提纯多晶片(6N)进行恒温磷吸杂.研究温度、时间和通磷源量等参数对吸杂效果的影响,摸索可用于生产最有效的工艺条件.用少子寿命测试仪和四探针测试仪测试硅裸片的少子寿命和电阻率. 实验给出:通源量较低时,950℃吸杂30min 的效果相对好;其他工艺参数不变时随通源量增大,硅片表面有效吸杂点增加,吸杂效果逐渐明显,少子寿命可提高近4 倍;当通源量增到一定时,
薄膜硅/晶体硅异质结(HIT)太阳电池是界面器件,其界面性质直接决定器件的性能.本文采用简化的RCA 清洗并结合氧化膜保护工艺对硅片进行前期处理;采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)制备薄膜硅/晶体硅异质结;通过光发射谱(OES)研究了PECVD 在不同的匹配速度下起辉基元浓度随时间的变化,证实了基元浓度的不稳定对电池界面性质有一定的影响;分析了退火工艺对异质结的界面特性的影响,得到了以
光伏组件质量日益成为人们关注的焦点,本文针对红外检测中出现黑片的原因进行了分析,并重点研究了因漏电点引起的黑片组件的工作情况及优缺点.
铸造准单晶硅中的位错,在晶体生长过程中是不可避免的.研究发现,铸造准单晶硅中的位错存在分散式的位错和位错聚集体两种形态.其中,少量分散式的位错对准单晶硅的少子寿命以及电池性能的不利影响较小.但这种不利影响会随着位错密度的增大而增大.位错聚集体是一种极其有害的缺陷,它会大幅降低材料的电学性能,并严重降低电池效率.因此,铸造准单晶硅中的位错缺陷应该得到有效控制,从而减小其对太阳电池性能的影响.
针对晶体硅太阳电池缺陷的检测问题,利用多种测试设备(EL、PL、Corescan等),在电池制作的主要工序段(扩散、镀膜、印刷、烧结)对硅片和电池片进行检测,归纳和总结了电池的各种典型缺陷的成因,利用这些检测手段和分析结果,能够及时有效地反馈生产过程中产生的缺陷类型,有利于生产工艺的改进和质量的控制.
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本文用自组装微球做膜板,通过反应离子刻蚀(RIE)技术,在晶硅衬底上制备了大小均一、排布高度有序的纳米棒阵列,获得了反射率较低的表面.采用热丝化学气相沉积(HWCVD)工艺,在纳米棒阵列上制备了径向结构的pn 结.扫描电镜图像显示,非晶薄膜硅和透明导电膜层都实现了良好的保角覆盖.通过拟合暗I-V 曲线,分析了原子H 预处理对不同结构衬底钝化的影响.
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为了降低多晶硅太阳电池背表面少子复合速率,提高少子寿命,采用了多晶硅太阳电池双面钝化结构.实验采用SiO2/SiNx 叠层膜作为双面钝化膜,通过丝网印刷的方法形成背面局部接触.经过快速热处理,少子寿命有明显的提升.实验结果显示多晶硅太阳电池双面钝化后少子寿命为387μs,开路电压为698mV.制成电池后开路电压为636mV,转换效率也比常规铝背场多晶硅太阳电池高.结果表明,双面钝化有效降低了多晶硅