晶体硅太阳能电池烧结工艺用炉体热功率设计

介绍太阳电池的原理及烧结工艺,通过研究烧结工艺与前道工序的关联因素,结合烧结工艺对温度曲线的要求,确定烧结炉的内部结构及温区分布,最后利用热工理论计算,得出炉体功率分布,找到最佳的烧结工艺状态,进而确定炉体的设计关键参数。     

晶体硅太阳能电池的光伏特性研究

太阳能光伏技术是把太阳的光能转换成电能的主要方式。目前主要的太阳能光伏转换器件有硅太阳能电池,砷化镓太阳电池,燃料敏华太阳电池和薄膜太阳电池等。其中,硅太阳电池是主要技术。对光伏电池输出特性进行深入广泛的研究具有重要意义。在分析太阳能光伏发电的基本原理基础上,研究了太阳能电池的I-V特性、照度特性,然后对光伏实验系统进行了相关的测试。     

薄膜晶体硅太阳能电池的潜力

如果效率和成本目标能够实现，薄膜晶体硅太阳能电池有潜力替代目前在光伏市场上占主导地位的多晶硅太阳能电池。     

晶体硅太阳能电池生产线外围设施建设经验漫谈

中国电子科技集团公司第四十八研究所是国内最早从事晶体硅太阳能电池整线交钥匙工程的单位,在国内已完成了几十家太阳能整线的建设。整线建设包括生产线设备的配置、安装,外围设施建设(厂房设计,净化间施工,水、电、气的设计施工),工艺调试,投产。其中外围设施建设的重要性往往被人们忽视。作者通过承担几条生产线的整线设计,参与了外围设施设计并在现场跟踪施工全过程,直至整线交付。在外围设施建设过程中发现了一些可修改的设计问题,在此提出来与大家分享。     

晶体硅太阳能电池的丝网印刷技术

1导言生产晶体硅太阳能电池最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的电路,将光生电子导出电池。这个金属镀膜工艺通常由丝网印刷技术来完成——将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极。典型的晶体硅太阳能电池从头到尾整个生产工艺流程中需要进行多次丝网印刷步骤。     

晶体硅太阳能电池的丝网印刷技术

生产晶体硅太阳能电池最关键的步骤之一是在硅片的正面和背面制造非常精细的电路．将光生电子导出电池。这个金属镀膜工艺通常由丝网印刷技术来完成——将含有金属的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上形成电路或电极。典型的晶体硅太阳能电池从头到尾整个生产工艺流程中需要进行多次丝网印刷步骤。     

晶体硅太阳能电池激光精细加工技术研究

为提高晶体硅太阳能电池的转换效率,采用532 nm与355 nm纳秒激光器及10.6 μm射频二氧化碳激光器对晶体硅太阳能电池的绒面制作、边缘隔离工艺以及电池前电极激光制作进行了实验研究,获得了相关的工艺参数.     

晶体硅太阳能电池片老化特性研究

利用铝背场材料水煮特性的差异性,对4种铝背场多晶太阳能电池片的水煮特性进行了研究,详细分析了4种不同铝背场电池片老化特性(冷-热循环特性和湿热特性)与水煮特性的关系,同时也探讨了单晶与多晶电池片老化特性的差异性。结果表明:铝背场水煮特性较好的电池片表现出较好的湿热老化特性,但电池片的冷-热循环老化特性与其水煮特性无直接关系;单晶电池老化特性略优于多晶,且冷-热循环约40周后电池效率衰减基本稳定,湿热老化450~500 h后电池效率衰减基本稳定。     

晶体硅太阳能电池激光隔离pn结的研究

在晶体硅太阳能电池生产过程中,为了避免过低的填充因子,电池边缘多余的pn结必须去掉。首先利用激光温度场在硅材料中的分布,得出硅片在纳秒级脉冲激光作用下的融化峰值功率阈值。然后根据此阈值选择合适的激光器进行晶体硅太阳能电池激光隔离pn结的研究。通过激光隔离槽的3D形貌及测试太阳能电池的反向电流和并联电阻寻找最佳激光隔离的工艺参数。通过实验证明,纳秒级脉冲激光隔离能达到并超过化学隔离及等离子隔离的效果,为太阳能电池pn结隔离提供一种经济、环保的方案。     

高产能晶体硅太阳能电池制绒设备及工艺研究

制绒工艺作为晶体硅太阳能电池生产的重要环节,电池厂商在要求保证工艺质量的前提下,希望能扩大单台设备的产能。介绍了一种用于太阳能电池制绒设备及该系统中关键部件制绒槽和移载机械手。该系统结构简单,控制效果良好,通过对工艺的研究该系统能满足100 MW生产线的生产要求。     

Experience Talk of Crystalline Silicon Solar Cells＇ Peripharel Facilities Constrction

中国电子科技集团公司第四十八研究所是国内最早从事晶体硅太阳能电池整线交钥匙工程的单位,在国内已完成了几十家太阳能整线的建设。整线建设包括生产线设备的配置、安装,外围设施建设（厂房设计,净化间施工,水、电、气的设计施工）,工艺调试,投产。其中外围设施建设的重要性往往被人们忽视。作者通过承担几条生产线的整线设计,参与了外围设施设计并在现场跟踪施工全过程,直至整线交付。在外围设施建设过程中发现了一些可修改的设计问题,在此提出来与大家分享。     

Reduction Bending of Thin Crystalline Silicon Solar Cells

Reported are the results of reduction the bending of thin crystalline silicon solar ceils after printing and sintering of back electrode by changing the back electrode paste and adjusting the screen printing parameters without effecting the electrical properties of the cell. Theory and experiments showed that the bending of the cell is changed with its thickness of suhstrate, the thinner cell, the more serious bending. The bending of the cell is decreased with the thickness decrease of the back contact paste. The substrate with the thickness of 190μm printing with sheet aluminum paste shows a relatively lower bend compared with that of the substrate printing with ordinary aluminum paste, and the minimum bend is 0.55 mm which is reduced by52%.     

晶硅太阳电池上表面增透膜研究

利用传递矩阵法(TMM)优化设计多种介质膜材料的单层、双层增透膜结构。利用Silvaco软件的ATLAS器件仿真模块建立基于优化增透膜结构的二维晶硅太阳电池结构。对比分析了具有不同单层、双层增透膜结构的晶硅太阳电池的光谱响应情况。结果表明:在200~1100 nm波长范围内,由多种不同介质材料组成的双层增透膜比单层增透膜具有更小的光反射损耗;双层增透膜结构可有效降低晶硅太阳电池的光谱响应损耗,且性能优于单层增透膜情况。其中MgF2/ZnS双层增透膜减反效果最好,对380~1000 nm波长范围的入射光,可将上表面光反射率降低到5%以下。     

N型背发射极晶体硅太阳电池模拟研究

N型晶体太阳电池由于少子寿命高、光致衰减低、弱光响应好等优点,近年来在高效率低成本太阳电池领域一直备受关注。利用PC1D模拟,对N型背发射极晶体硅太阳电池进行了分析。结果表明,背发射极掺杂浓度、结深、背表面复合速率、前表面掺杂浓度及复合速率都对电池转换效率有较大影响,尤其是电池前表面与背表面复合速率对电池性能的影响最为明显,而电池前表面场掺杂深度则对电池性能影响较小。对于前表面复合来说,当前表面复合速率小于1×103cm/s时,电池性能受表面复合速率变化的影响很小;但复合速率超过1×103cm/s后,电池转换效率快速下降。背表面复合对电池效率影响则更明显,当背表面复合速率超过1×104cm/s后,电池转换效率急剧下降,在背表面复合速率增大到1×106cm/s时,电池效率下降到不足5%,而在电池背表面复合速度较小时(10~103cm/s)则可获得较高的转换效率。     

太阳能电池生产线中的新型等离子体刻蚀机的研制

介绍了用于太阳能电池片生产工艺中的新型等离子体刻蚀机及设备的工作原理、构造、简单的工艺试验结果。与现在生产线上普遍使用的老式等离子体刻蚀机相比,它大大提高了生产产能,减少了设备维护工作量。该设备操作简单,是一种实用、高效的生产型工艺设备。     

光致发光技术在Si基太阳电池缺陷检测中的应用

太阳电池的缺陷往往限制了其光电转化效率和使用寿命。利用光致发光原理获取晶体Si太阳电池的荧光照片,用以诊断其缺陷。外界的光能在Si中被吸收,产生非平衡少数载流子,而一部分载流子的复合是以发光形式来完成的。发出的光子可以被灵敏的CCD相机获得,得到太阳电池的辐射复合分布图像。这种光强分布反映出非平衡少数载流子的数目分布,裂痕和缺陷处表现为较低的光致发光强度。这里关注的是单晶Si太阳电池的检验。在室温条件下电池的裂痕和缺陷可以快速予以检测,验证了"光致发光效应"有潜力成为流水线式检测产品的手段。     

NIP型非晶硅薄膜太阳能电池的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术制备非晶硅(a-Si)NIP太阳能电池,其中电池的窗口层采用P型晶化硅薄膜,电池结构为Al/glass/SnO2/N(a-Si:H)/I(a-Si:H)/P(cryst-Si:H)/ITO/Al.为了使P型晶化硅薄膜能够在a-Si表面成功生长,电池制备过程中采用了H等离子体处理a-Si表面的方法.通过调节电池P层和N层厚度和H等离子体处理a-Si表面的时间,优化了太阳能电池的制备工艺.结果表明,使用H等离子体处理a-Si表面5 min,可以在a-Si表面获得高电导率的P型晶化硅薄膜,并且这种结构可以应用到电池上;当P型晶化硅层沉积时间12.5 min,N层沉积12 min,此种结构电池特性最好,效率达6.40%.通过调整P型晶化硅薄膜的结构特征,将能进一步改善电池的性能.     

晶体硅太阳电池烧结工艺优化

金属电极与硅的接触电阻是影响太阳电池填充因子和短路电流进而影响光电转换效率的重要因素之一。首先对晶体硅太阳电池的烧结工艺进行了优化,利用平台式烧结温度曲线代替陡坡式烧结温度曲线。然后,采用Core Scan方法测试工艺优化前后晶体硅太阳电池丝网印刷烧结银电极与硅之间的接触电阻Rc,并测试了工艺优化前后电池片的IV特性。数据显示烧结工艺优化后可减小银电极与硅的接触电阻,从而提高了太阳电池的光电转化效率。平台式烧结温度曲线更适用浅结高方阻的电池结构。