Al_2O_3背钝化太阳电池量产工艺研究

通过在大规模工业生产线上进行Al2O3背钝化太阳电池试制,对最终结果进行分析研究,总结出对Al2O3背钝化太阳电池有着主要影响的工艺过程与工艺步骤,为Al2O3背钝化太阳电池的生产提供参考。     

背钝化太阳电池背面钝化膜与金属化技术的匹配研究

随着高效太阳电池研发的不断推进,优质的表面钝化已成为高转换效率太阳电池不可或缺的组成部分。本文通过对背面金属化过程铝浆对钝化膜侵蚀作用的分析,匹配背面钝化膜对金属化过程的侵蚀抵御能力,确定了钝化膜折射率的范围,结合背面钝化效果的研究,进一步确定了钝化膜折射率的目标值。     

背处理对背钝化晶体硅太阳电池性能的影响

通过模拟计算,较高的背面反射率对太阳电池电性能的改善很有帮助,短路电流密度的提升是主要贡献。文中对晶体硅应用不同的背面处理方式得到不同形貌结构。考虑到工艺的复杂程度等方面因素,最终确定使用酸处理背面较为理想。同时也确定了背面酸处理的程度。在此基础上,正面使用SiNx作为减反膜、背面使用AlOx/SiNx叠层钝化膜制备的电池,背处理后电池转换效率绝对值可提高0.1%以上。     

高效PERC单晶硅太阳电池局部背表面场的工艺研究

钝化发射极和背面电池(PERC)的局部背表面场是指通过对电池背面的钝化层进行激光开槽形成局部接触。研究了激光参数设置和激光图形对电池背表面场局部接触的影响,根据电池转换效率来确定最佳的激光参数和激光图形。用奥林巴斯显微镜分析了在不同激光速度和不同激光实线比条件下,电池的背面铝浆填充率的变化;用Halm电学性能测试仪分析了在不同背面铝浆填充率和不同激光间距,以及背电极是否被激光覆盖这些条件下,电池电性能的变化趋势。结果表明,背面铝浆填充率为35%时,电池转换效率最佳。再根据不同激光速度和不同激光实线比的正交试验,反推出当激光速度为16000 m/s、激光实线比为50%时,更有利于提升电池转换效率;当激光开槽间距为1275μm时,电池转换效率最佳;背电极激光镂空与激光填满实验相比,背电极激光镂空的电池转换效率可增加约0.06%。     

背面局域点接触对PERC太阳电池性能的影响

PERC太阳电池因转换效率高、成本低已逐渐成为替代全铝背场(Al-BSF)太阳电池的最佳选择。PERC太阳电池以背面局域点接触的形式替代了全铝背场,减少了背表面复合速率,增加了背反射性能,从而提升了电池的开路电压和短路电流。由于PERC太阳电池中硅片背面钝化介质膜这一绝缘层的存在,因此需要在硅片背面进行激光开槽,以局域去膜,从而形成铝硅接触区。研究后发现:随着背表面场接触面积的减小,背表面场的钝化面积逐渐增大,使铝硅合金层的表面复合速率大幅减小,短路电流和开路电压获得更高的提升。虽然背表面场的接触面积减小后会产生串联电阻升高、填充因子下降的现象,但通过优化背接触电阻、背电极电阻和铝硅合金层的表面复合速率可以减轻这种现象。未来PERC太阳电池可通过合理匹配开槽线间距和背表面场接触面积,实现低背接触电阻和低背表面复合速率,从而可继续提高电池的电性能。     

烧结曲线对多晶PERC太阳电池光致衰减效应的影响

针对多晶PERC太阳电池其较大的光衰效应会影响功率输出的问题,研究烧结曲线对多晶PERC太阳电池光致衰减效应的影响.在常规烧结曲线1的基础上通过改变烧结曲线峰值温度位置得到优化烧结曲线2和优化烧结曲线3,然后将双面沉积Al2O3/SiNx叠层钝化膜的寿命片和丝网印刷后的多晶PERC电池分别采用不同烧结曲线热处理,最后将...     

400cm2 a-Si/a-Si叠层太阳电池的研究

以全部国产化装备和工业用原材料，以简单铝背电极制备出初始效率为８．２８％，经室外阳光照射一年后稳定效率为７．３５％，面积为２０ｃｍ×２０ｃｍ，有效面积为３６０ｃｍ２ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ叠层太阳电池。主要制备技术措施：（１）ＴＣＯ／ｐ界面接触特性的改善；（２）μｃ－ＳｉＣ∶Ｈ／ａ－ＳｉＣ∶Ｈ复合窗口层技术；（３）ｐ／ｉ界面Ｈ处理；（４）高质量本征ａ－Ｓｉ∶Ｈ材料；（５）优良的ｎ１／ｐ２隧道结；（６）最佳电池结构设计等。     

光热退火对多晶PERC太阳电池光致衰减效应的影响

针对多晶PERC电池严重的光致衰减问题,研究不同退火方式对多晶PERC太阳电池光诱导衰减效应的影响,通过设计不同退火条件,对退火后的寿命片和电池片光电性能进行系统表征,发现不同退火条件对多晶寿命片和电池片的光衰有较大影响.通过研究对比确定最佳工艺,可较大程度地抑制多晶PERC太阳电池的光衰效应,同时又不影响电池片的转换...     

电注入退火对P型直拉PERC单晶硅太阳电池电性能和抗LID效应的影响

以p型直拉PERC单晶硅太阳电池为研究对象,研究了电注入退火在不同的电流、时间和温度条件下,电注入退火前、后太阳电池的各项电性能参数的变化,以及经过5 kWh光致衰减(LID)实验后电池电性能参数的变化,实验均采用Halm电学性能测试仪进行测试和分析。结果表明,在目前的电注入设备条件下,以6.0A的电流在180℃温度下处理35min,最有利于p型直拉PERC单晶硅太阳电池由衰减态向再生态转变;电注入退火后,电池转换效率提升了0.8%;在经过5 kWh LID后,电池的转换效率相对于初始值仅降低了0.71%,证明电注入退火可有效降低p型直拉PERC单晶硅太阳电池的LID效应。     

热氧化生长的SiO2钝化膜对晶体硅太阳电池性能的影响

使用干氧热氧化的方法在晶体硅太阳电池表面生长SiO2钝化膜。结果表明:在780℃下生长的氧化薄膜钝化效果较好,实验检测少子寿命提高了8.3μs,以此为基础制备的太阳电池转换效率达到17.38%。实验还对氮气气氛下的氧化进行研究,发现当氮气流量为10L/min时,能强化薄膜的钝化效果,少子寿命可提高9.4μs。     

双面p型PERC太阳电池的紫外衰减特性研究及电池紫外稳定性优化

以不同掺杂元素的高效双面p型PERC电池电性能参数在紫外辐照后的衰减特性为研究对象。硼元素掺杂和镓元素掺杂的双面PERC电池背面受紫外光辐照后,背面、正面效率均发生衰减,但两者背面效率衰减主要来自于Isc衰减,而正面效率衰减主要来自于FF衰减,Uoc在整个紫外辐照过程中表现稳定,背面衰减与紫外辐照后钝化层的折射率增大有关,而正面衰减可能与电池串阻增大有关。通过增加电池背面钝化层厚度优化紫外稳定的镓掺杂双面电池的紫外稳定性。优化后的电池在15 kWh/m²紫外辐照后,电池背面效率衰减仅为0.04%,同时其正面效率衰减相比于未加厚的电池下降0.32%,说明这种镓掺杂双面电池在户外光照下高稳定的潜力。     

TiO_2/SiO_2双层减反膜在太阳电池上的应用

利用二氧化硅(SiO_2)对太阳电池表面的钝化作用,对传统的二氧化钛(TiO_2)单层减反膜进行了改良.基于理论模拟分析了光反射率随膜层(TiO_2/SiO_2)厚度变化规律,结合实验上SiO_2最佳厚度经验值,制备了晶体硅太阳电池(即TiO_2/SiO_2/Si),并和SiN_x/Si结构的晶体硅太阳电池相比较.分别测试了少子寿命、反射率、电性能参数等,结果表明这种改良后的TiO_2减反膜也可以取得很好的减反效果和钝化效果.镀有TiO_2,SiO_2双层膜与SiN_x减反膜绒面晶体硅片的积分反射率分别为4.9%和3.9%;使用以上两种不同减反膜制备的太阳电池的开路电压均可达到0.62V.可见这种TiO_2双层膜有望在将来的生产中得到具体应用.     

PERL硅太阳电池的性能及结构特点

报道了ＰＥＲＬ硅太阳电池的研制结果，在ＡＭ１．５、２５℃条件下，电池效率η＝２３．７６％。阐述其结构设计上的主要特点，并分析了高性能的机理。     

p型多晶硅PERC太阳电池LeTID特性和机理的研究

热辅助光诱导衰减（LeTID）作为一种不可忽视的太阳电池效率衰减现象,其衰减机制和相关缺陷形态的演变过程亟需澄清。针对p型多晶硅钝化发射极局域接触（PERC）太阳电池,研究在不同光照强度下的衰减规律,光照促进了衰减-再生反应的进行,衰减程度随光照强度减小而增大。对衰减起主导作用的是由LeTID过程中产生的体内深能级缺陷导致的SRH复合,该缺陷中心的电子与空穴俘获截面之比k值在33~37范围内,而对衰减影响较小的浅能级缺陷可能是k值在0.1~1.0之间的Fe—B复合物。     

CIS和CIGS薄膜太阳电池的研究

采用蒸发硒化方法制备了P型CIS（铜铟硒）和CIGS（铜铟镓硒）薄膜,用蒸发法制备N型（硫化镉）,二者组成异质PN结太阳电池,经退火处理,CIX和CIGS薄膜太阳电池的效率分别达到8．83％和9．13％,对制膜过程中彻底的选择,背电极的制备,GIS各元素蒸发控制和镓的掺入等工艺技术问题进行了深入探讨,对电池的退火处理提出了自己的见解。     

氮化硅薄膜对晶体硅材料和电池的钝化效果研究

利用等离子体增强化学气相沉积技术,在P型直拉单晶硅硅片和铸造多晶硅片以及太阳电池的表面上 沉积了非晶氮化硅(a-SiNx:H)薄膜,并研究了氮化硅薄膜对材料少子寿命和太阳电池性能的影响。研究发现: 氮化硅薄膜显著地提高了晶体硅材料中少子寿命,同时多晶硅太阳电池的开路电压有少量提高,短路电流普遍 提高了1mA/cm2,电池效率提高了2％。实验结果表明:氮化硅薄膜不仅具有表面钝化作用,也有良好的体钝化 作用。     

MIS／IL p—Si太阳电池的几种低温表面钝化

对P－硅基体的MOS,MNS,MNOS3种钝化系统通过C－V特性测试和电性能分析,系统比较了不同结构及在不同的工艺条件下的介面态,介面固定正电荷和漏电流等参数。结果表明对于MIS／IL p－Si太阳电池,通过工艺优化,MNOS可以发挥良好的表面钝化和存储固定正电荷的功能。     

氮化硅薄膜的性能研究以及在多晶硅太阳电池上的应用

利用椭圆偏振仪、准稳态光电导衰减法(QSSPCD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外吸收光谱(IR)、反射谱等手段，研究了不同硅烷和氨气配比条件以及沉积温度对在多晶硅太阳电池上所沉积的氮化硅薄膜性能的影响，优化了沉积条件。通过比较沉积前后电池的各项性能，确认经氮化硅钝化后电池效率提高了40％以上，电池的短路电流也提高了30％以上，对于电池的开路电压提高也很大.     

模拟非硅衬底上转换效率10%的多晶硅薄膜太阳电池

在重掺杂非活性单晶硅片上生长一定厚度的SiO2，开窗口后作为衬底，利用快速热化学气相沉积（RTCVD）及区熔再结晶（ZMR）方法制备多晶硅薄膜太阳电池。由于采用了区熔再结晶（ZMR）的方法，获得了取向一致的多晶硅薄膜,为薄膜电池的制备打下了良好的基础,转换效率达到10．21％。