用开路电压法测硅太阳电池中少数载流子寿命

太阳电池基区的少数载流子寿命是影响电池效率的重要因素之一。开路电压衰减法(OCVD)具有直接、简单、重复性好等特点，可准确测量器件的少数载流子寿命。该文分别介绍了利用纳秒激光器和发光二极管(LED)作为OCVD的光源，测量晶体硅太阳电池的少子寿命，结果发现可以利用脉冲信号发生器带动发光二极管作为脉冲光源，取代纳秒激光器，来测量单晶硅和多晶硅太阳电池的少子寿命。     

空间电荷区和晶界复合对多晶太阳电池基区少数载流子寿命的影响

该文采用多晶硅太阳电池模型，通过引入空间电荷区复合速度来研究空间电荷区复合对少子寿命的影响，从计算结果中发现当复合速率大于10^5cm／s时，空间电荷区的复合影响不可忽略，必须对所测得的寿命值进行修正。     

铸造多晶硅中杂质对少子寿命的影响

应用微波光电导衰减仪(μ-PCD)测得了铸造多晶硅硅锭沿生长方向少子寿命的分布图。结果显示:距离硅锭底部4~5cm以及顶部约2cm的范围内均存在一个少子寿命值过低的区域,而硅锭中间区域的少子寿命值较高且分布均匀。通过将样品在200℃下热处理10min,根据处理前后少子寿命值的变化,获得了间隙铁浓度沿硅锭方向的一维线性分布曲线。从曲线中可以发现铁在硅锭两端浓度较高,这与硅锭冷却过程中铁从坩埚向硅锭底部发生的固相扩散以及铁的分凝特性有关。另外通过傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)测试发现间隙氧浓度在硅锭底部较高,呈现从硅锭底部向顶部逐渐降低的趋势。研究结果表明硅锭中存在的高浓度的氧、铁等杂质为影响其少子寿命值的关键因素。     

利用太阳电池I-V特性测量其基区少数载流子寿命

提出了一种新的测量成品太阳电池基区少子寿命的方法,这种方法在电池制备完成后进行测量。此方法还可对印刷电极后烧结这步工艺流程进行少子寿命的监控,以提供改进电极制作工艺信息。     

Comparison of minority carrier diffusion length measurements in silicon solar cells by the photo-induced open-circuit voltage decay (OCVD) with different excitation sources

The photoinduced open-circuit voltage decay technique was used to investigate the minority carrier lifetime in crystalline and polycrystalline silicon solar cells. This convenient investigation technique allows a fast determination of the diffusion length of minority carriers in semiconductor materials and is an important technique to predict the solar cell performance. The decay curves were obtained with different excitation sources, a xenon stroboscope lamp and a Nd:YAG laser, and the results were compared.     

杂质和缺陷对铸造多晶硅寿命分布的影响

铸造多晶硅的原生少子寿命沿晶锭生长方向呈倒U字型分布,对应于硅锭体内缺陷和主要杂质的规律性分布.硅锭中部Fe浓度低,微缺陷较少,对应的体寿命相对较高.硅锭底部高浓度的O、Fe杂质及高密度微缺陷导致了该区域体寿命偏低;硅锭顶部存在高浓度的C、Fe杂质及大量微缺陷,尤其是高密度位错与铁的相互作用导致该区域体寿命偏低.大量沉淀和结构缺陷并存使得晶锭底部和顶部的材料难以通过吸杂和钝化来改善少子寿命.     

表面光电压法测量a—Si：H少子扩散长度的进一步研究

建立用ＳＰＶ法测量ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜少子扩散长度Ｌｐ的新的数学模型，推导出可供具有有任意输入端口的锁相放大器所使用的测量Ｌｐ的数学表达式，为改进测试过程和提高准确度创造了条件。对合理选择偏置光强度做了较细致的分析，并从实验技术上提出确定偏置光强度的选择准则，给出了测试结果；也分析了不同强度偏置光和不同金属与ａ－Ｓｉ：Ｈ肖特基结对测量结果的影响。     

硅纳米线阵列太阳电池的性能分析

采用金属催化腐蚀法分别在(100)和(111)硅片表面制备出大面积垂直排列和倾斜排列的单晶硅纳米线阵列,垂直阵列在300～1000nm波段的平均反射率约为2.5%,倾斜阵列在该波段的平均反射率约为5%。基于垂直阵列和倾斜阵列制作的硅纳米线阵列太阳电池的最高转换效率分别为9.31%和11.37%。倾斜阵列电池的串联电阻比垂直阵列电池有所减小,使电池填充因子增大,性能有所提升。载流子复合是硅纳米线阵列太阳电池中电学损失的主导,使电池性能明显低于常规单晶硅电池。     

弱光下晶体硅太阳电池的开路电压

讨论了弱光下影响晶体硅太阳电池开路电压的主要因素。要提高弱光下开路电压主要应提高太阳电池的并联电阻。     

Si N~+/P/P~+太阳电池的数值模拟与分析

提出了单晶硅N /P/P 太阳电池的物理模型,采用数值模拟方法对其在AM1.5太阳光入射下的电池特性进行了模拟计算,分析了基区少子扩散长度和基区厚度对短路电流密度和转换效率的影响,着重分析了基区少子寿命对转换效率等电池特性的影响.模拟结果表明,在综合考虑了各种损耗机制的前提下,转换效率等电池特性都随基区少子寿命和少子扩散长度的增加而增大,并且从电池输出特性与基区少子寿命的关系曲线上可以方便地获得少子寿命所对应的短路电流密度、开路电压、填充因子和转换效率的值,为实验提供有力的理论依据和参考.