单晶硅PERC高效太阳电池量产工艺研究

以Al_2O_3/Si_xN_y为钝化层,制备了PERC单晶硅太阳电池,研究Al_2O_3钝化层厚度对钝化效果的影响,分析硅片少子寿命变化、烧结曲线对PERC电池电性能参数的影响。     

背膜工艺占功比对PERC太阳电池效率影响的研究

研究了一种通过调整A型416管式PECVD的背膜工艺占功比,使等离子体辉光放电稳定均匀,改善PERC多晶硅太阳电池背膜均匀性,同时提升电池效率的方法。     

效率31%的太阳电池

美国国立桑地亚实验室开发出了双层结构的聚光GaAs太阳电池。这种电池的面积为0.317cm~2,在聚光350—500倍时,也就是相当于35—50w/cm~2时,转换效率达到31％。这种电池是在1984年开发工作的基础上进行了多方面改进制成的。桑地亚实验室委托Varian公司研究     

SE+PERC太阳电池扩散工艺的研究

近年来晶体硅太阳电池PERC技术已经全面推广,在此基础上的选择性发射极(selective emiter,SE)激光掺杂技术也逐渐趋于成熟,已实现工业化量产,且以产线升级简单、兼容性好等优势逐渐成为新一代主流产品。论述了一种匹配SE+PERC技术的新型太阳电池扩散工艺,即通过改善磷硅玻璃(PSG)层的厚度、表面掺杂浓度来降低激光掺杂过程对硅片绒面的损伤,从而减少开路电压的损失;同时重掺区得到更高的掺杂浓度,可以明显改善欧姆接触,使SE激光掺杂技术的优势体现得更明显。     

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。     

协鑫集成高效多晶PERC电池产能超1GW,量产效率突破20.5%

<正>随着PERC电池技术的成熟及市场对高效组件需求的激增,一线厂商均在积极扩产,高效PERC电池正引领光伏市场,协鑫集成日前宣布,其高效多晶黑硅PERC电池量产产能已突破1GW,预计年底产能将达2 GW,目前量产效率已突破20.5%。据了解,协鑫已有效解决了多晶PERC电池的衰退问题,自2017年2月开始稳定量产基于金刚线切割的多晶硅片的黑硅PERC电池,目前     

激光开槽对MWT+PERC单晶硅太阳电池性能影响的研究

金属缠绕穿透(MWT)技术和钝化发射极及背接触(PERC)技术叠加应用可获得较高的硅太阳电池转换效率,且可以降低硅材料的损耗,但不同的背面激光开槽工艺会对电池的电性能产生不同影响。在保证同批次单晶硅片的背面开槽率(2.10%)不变时,针对MWT+PERC单晶硅太阳电池工艺中的背面激光开槽工艺进行了研究。通过调节激光功率的大小来改变开槽宽度与开槽线间距的大小,从而探究不同开槽图形对MWT+PERC单晶硅太阳电池电性能的影响;同时在3D显微镜下观察不同开槽宽度时硅片表面的激光光斑质量,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同开槽宽度时这类电池烧结后局部接触区域的形貌。结果表明,开槽宽度在33～35μm、开槽线间距为0.90±0.05 mm时,MWT+PERC单晶硅太阳电池的电性能及开槽形貌质量最佳。     

铝粉活性对双面PERC太阳电池铝浆性能的影响

探究了铝粉活性对铝浆电阻及双面PERC太阳电池开路电压的影响.实验结果表明:高活性的铝粉制备的铝浆具有较低的方阻、接触电阻及线电阻,且铝硅接触电阻率可低至11.5 mΩ?cm2;一定范围内,活性较低的铝粉制备的铝浆具有较高的开路电压,开路电压可达690.774 mV.根据太阳电池的尺寸、钝化膜质量、背面激光开槽面积、主...     

“SE+PERC”单晶硅太阳电池发射极方阻均匀性提升工艺的研究

针对“SE+PERC”单晶硅太阳电池制备过程中,管式扩散炉扩散后硅片发射极方阻均匀性差的问题,在扩散工艺的“预沉积”步骤设计小氮气(N₂)流量、氧气(O₂)流量、炉内压强参数变化实验,研究小N₂流量、O₂流量和炉内压强变化对发射极方阻、方阻均匀性及太阳电池电性能的影响。研究结果表明：通过调整小N₂流量、O₂流量及扩散过程中的炉内压强可以有效提高发射极方阻均匀性,并提高太阳电池的光电转换效率。在小N₂流量为1000 sccm、O₂流量为600 sccm、炉内压强为80 kPa的工艺条件下可实现发射极的方阻均匀性最佳,均值为4.94%;此时“SE+PERC”单晶硅太阳电池的光电转换效率为23.11%。     

高开路电压高转换效率硅太阳电池研究

一、引言 在改善硅太阳电池性能的研究中,为提高电池的短路电流已做了大量工作。例如,紫电池、绒面电池及锯齿形盖片的研制,已将电池的短路电流密度提高到47.5mA/cm~2以上。近期内,人们把提高电池的开路电压作为主攻方向,并已进行了多方面的努力。然而,报道的制造工艺都较复杂,周期也较长。另一方面,所有“高压”电池的短路电流输出几乎都比通常     

效率超过19%的CdTe薄膜太阳电池

从电池结构、关键制备技术与流程、功能层材料与器件性能方面详细阐述了本研究组在高效率宽光谱CdTe薄膜太阳电池方向的研究工作。提出了新的扩散预制层制备工艺,拓展梯度带隙吸收层制备和组分调控工艺窗口;协同调控梯度吸收层预制结构与Se扩散相关的吸收层制备热过程和活化热过程,优化梯度吸收层组分分布和能带结构;解决前电极窗口层与传统制备技术的兼容性问题,消除限制转换效率的前界面势垒;制备得到两种主流结构的CdTeSe薄膜太阳电池,获得19.1%的器件光电转换效率。     

高转换效率的多晶薄膜太阳电池

高转换效率的多晶薄膜太阳电池据《日经新材料和工艺》杂志１９９４年第１４２期报道，三洋电机公司研制成功转换效率达８．５％的多晶薄膜太阳电池。电池结构如图１所示。样品电池的大小为１ｃｍ×１ｃｍ。图１电池结构提高转换效率的主要措施是加大晶粒，减少晶界。与已...     

转换效率9.6／%的大面积非晶硅太阳电池

日本三洋电机公司功能材料研究所的大西及桑野,最近研制出转换效率为9.6％的10cm正方形集成结构非晶硅太阳电池。这是目前世界上大面积非晶硅太阳电池达到的最高转换效率(他们曾在1cm正方形非晶硅太阳电池上达到11.7％的效率)。该电池结构示于图1,电池特性列于表1。为了提高电池效率,他们首先分析了电池能量的     

效率达19.1%的全离子注入单晶硅太阳电池

基于PESC(钝化发射极太阳电池)的电池结构,制备发射极为磷离子注入、背面场为硼离子注入的全离子注入单晶硅太阳电池,分析磷和硼离子注入的退火特性和杂质分布以及离子注入硼背场对电池性能的影响,并与常规POCl3扩散发射极电池进行对比。研究表明:离子注入的硼背场可明显提高电池的长波响应,使电池的开路电压提高约100 m V,效率提高5.4%;与POCl3扩散发射极电池相比,磷离子注入发射极改善了电池的短波响应,使电池效率提高0.8%;全离子注入电池的效率达到19.1%。     

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%。     

背钝化膜特性对PERC单晶硅太阳电池的影响研究

研究了氧化铝膜与氮化硅膜厚度,以及氮化硅折射率对PERC单晶硅太阳电池电性能的影响,结果表明,氧化铝膜较薄、氮化硅膜较厚时,PERC单晶硅太阳电池的V_(oc)与I_(sc)明显提高,电池效率提升明显;并且结合不同工艺参数的少子寿命及量子效率,证明了背钝化膜钝化作用的优势。     

硅片表面织构对PERC单晶硅太阳电池电性能影响的研究

通过调整制绒腐蚀液添加剂中表面活性剂和成核剂的添加比例,制备出不同表面织构的硅片,研究了表面活性剂和成核剂的添加比例对硅片表面微观形貌和反射率,以及PERC单晶硅太阳电池电性能的影响规律。结果表明：随着表面活性剂添加比例的增加,腐蚀液对硅片的清洗效果逐渐增强,存在黑斑、麻点及脏污的太阳电池的占比逐渐减少;同时,单晶硅片表面形成的金字塔尺寸(宽度)逐渐减小,比表面积先增大后减小,从而导致太阳电池的光电转换效率呈现先升高再降低的规律;当表面活性剂的添加比例为0.6%时,太阳电池的光电转换效率达到最大值,为22.736%。随着成核剂添加比例的增加,单晶硅片绒面金字塔的均匀性逐渐提升,当成核剂的添加比例大于0.8%时,绒面金字塔的均匀性基本稳定,太阳电池的光电转换效率也达到最大值,为22.784%。     

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。     

Al2O3/SiOxNy/SiNx叠层钝化膜对PERC太阳电池性能及LID效应的研究

由于等离子体增强化学的气相沉积（PECVD）法制备的SiO_xN_y薄膜中含有大量H原子,因而具有优异的表面钝化性能。通过在PERC太阳电池的Al₂O₃/SiN_x背钝化叠层中间插入一层SiO_xN_y薄膜,形成Al₂O₃/SiO_xN_y/SiN_x结构,可避免SiN_x所带的固定正电荷对Al₂O₃负电荷场钝化效应的负面影响。试验结果表明,硅片少子寿命从原来的130 μs提高至162 μs,电池转换效率增加0.09%。同时,基于Al₂O₃/SiO_xN_y/SiN_x背钝化的PERC太阳电池的LID也得到了改善,由对照组的1.83%下降到实验组的1.09%。     

基于激光掺杂的SE+PERC单晶硅太阳电池关键工艺的研究

在现阶段主流太阳电池生产设备的水平条件下,研究了激光频率、初始方块电阻和烧结峰值温度对基于激光掺杂的选择性发射极(SE)+PERC单晶硅太阳电池电性能的影响。分别采用奥林巴斯显微镜和Halm电学性能测试仪,分析了不同频率的激光在硅片表面形成的光斑形貌,以及不同实验条件时电池的电性能变化趋势。结果表明,激光频率为220 kHz时有利于在硅片表面形成连续性且不重叠的光斑,形成最佳重掺杂区,从而提升电池转换效率;基于现有的常压扩散设备的掺杂水平,在确保硅片表面方块电阻均匀性的情况下,初始方块电阻选择120Ω/□更有利于提升电池的转换效率;烧结峰值温度为790℃时,更有利于在电池电极位置形成良好的欧姆接触,从而获得最佳的电池转换效率。