PECVD法非晶硅薄膜对太阳能级n型直拉单晶硅片钝化效果的研究

研究了优等化离子体化气相学沉积法(PECVD)在太阳能级n型直拉单晶(Cz)硅衬底上沉积i-a-Si:H薄膜工艺,得到较好的钝化效果.分析了气体流量和温度、气压等工艺参数对薄膜沉积和硅片钝化效果的影响.通过优化参数,钝化后在太阳能级n型Cz硅片(40×40mm)平均少子寿命值在800μs以上,局部在1500μs以上,得到了钝化后平均表面复合速率S＜9.4cm/s的优良钝化效果;若硅片τbulk为2ms,则S＜5.6cm/s.     

PECVD SiO_2-SiN_X叠层钝化膜的研究

首先使用正交设计法对SiN_X和SiO_2膜的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)特性进行了研究,分别得到了两种膜的最佳沉积条件。然后使用PECVD在P型多晶硅片发射极上沉积了SiO_2-SiN_X叠层钝化膜,并与SiN_X单层钝化膜进行比较。通过测试硅片在退火前后少子寿命的变化,考察了两种钝化膜对太阳电池发射极的钝化效果,结果表明SiO_2-SiN_X叠层膜具有更好的钝化效果。利用反射率测试仪测试了两种膜的反射率,其反射率曲线基本相同。最后,测量了采用该叠层膜制作的太阳电池的量子效率和电性能,其短路电流和开路电压均比采用SiN_X单层膜的电池要好,转换效率提高了0.25%。     

第12届中国光伏大会暨国际光伏展览会优秀论文选登(十) PECVD法非晶硅薄膜对太阳能级n型直拉单晶硅片钝化效果的研究

研究了优等化离子体化气相学沉积法(PECVD)在太阳能级n型直拉单晶(Cz)硅衬底上沉积i-a-Si:H薄膜工艺,得到较好的钝化效果。分析了气体流量和温度、气压等工艺参数对薄膜沉积和硅片钝化效果的影响。通过优化参数,钝化后在太阳能级n型Cz硅片(40×40mm)平均少子寿命值在800μs以上,局部在1500μs以上,得到了钝化后平均表面复合速率S<9.4cm/s的优良钝化效果;若硅片τbulk为2ms,则S<5.6cm/s。     

PECVD法SiNx:H薄膜减反钝化特性研究

利用射频等离子体增强化学气相沉积法制备了在太阳电池中用作表面钝化和减反层的SiNx:H薄膜.制备的折射系数分布在1.72 ～2.55范围内的一系列薄膜对电阻率为10Ω·cm的p型衬底硅片具有较好的钝化效果.研究给出了SiH4/NH3流量比和衬底温度对薄膜折射系数和钝化效果的影响规律,当衬底温度为300℃,SiH4/NH...     

低温暗退火对TOPCon结构钝化性能的影响

n型隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)结构用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备,完成高温快速烧结后,再经过低温暗退火可以极大地提升钝化接触的性能,主要表现在隐含开路电压上升和饱和电流密度下降,其原理是通过低温暗退火的方法激活氢原子,使SiN_x:H中的氢原子向内部扩散,Si-SiO₂界面进一步氢钝化来提高钝化性能。研究结果表明：钝化膜层的质量、暗退火工艺的退火温度和退火时间等对钝化性能提升有很大影响。在最佳退火条件下,获得了6137μs和0.7422 V的高少子寿命和高隐含开路电压,以及3.66 fA/cm²的低饱和电流密度。     

氢等离子体处理钝化层对高效晶硅异质结太阳电池性能的影响

研究不同时间氢等离子体处理（HPT）氢化非晶硅a-Si:H（i）钝化层对高效晶硅异质结太阳电池（效率>23％）性能的影响。发现适当时间的HPT可改善钝化效果提升电池性能,但过长时间的HPT可导致薄膜钝化效果变差,有效少数载流子寿命降低。分析认为HPT时间过长,H原子进入到a-Si:H（i）薄膜层中,导致薄膜内部SiH₂增多,微结构因子（R）增大,薄膜质量变差。并且,适当时间的HPT改善太阳电池性能的幅度有限,而过长时间的HPT导致电池性能下降却很明显。因此,针对高效率的晶硅异质结太阳电池,应对钝化层沉积之后的HPT工艺进行谨慎控制。     

n型TOPCon太阳电池PECVD路线磷活性掺杂技术的改善研究

针对n型TOPCon太阳电池采用PECVD技术时存在的磷烷耗量偏高、多晶硅磷活性掺杂浓度偏低和多晶硅层场钝化效果偏差的问题,通过进行不同的原位掺杂非晶硅沉积工艺实验和磷沉积退火实验来寻找合适的解决方式。实验结果显示：1)采用变磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的多晶硅磷活性掺杂浓度平均值比采用恒磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的高2.19×1020/cm3;2)钝化效果方面,相较于采用恒磷烷流量原位掺杂工艺的实验片,采用变磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的隐性开路电压和隐性填充因子分别高5 mV和0.42%;3)在采用变磷烷流量原位掺杂工艺的前提下,相较于采用常规退火工艺制成的太阳电池,采用磷沉积退火工艺制成的太阳电池的开路电压提高了3 mV,短路电流提高了0.02 mA,填充因子提高了0.54%,并联电阻增加了10Ω,光电转换效率提升了0.14%。采用PECVD技术路线制备TOPCon太阳电池时,变磷烷流量原位掺杂工艺搭配磷沉积退火工艺有明显的提升太阳电池光电转换效率的效果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

多晶硅酸腐蚀表面织构的研究

该文采用HF和HNO3为腐蚀液,在不同温度、添加剂和超声振荡3种情况下来进行多晶硅酸腐蚀表面织构实验研究,发现通过超声振荡,在单位面积上腐蚀坑密度较大.在1min、HFHNO3=121的腐蚀条件下,25℃时加Br2添加剂用超声震荡的方式得到较好的腐蚀效果.腐蚀坑的分布比较均匀,单位面积腐蚀坑较多,而且呈收缩型,这将有利于入射光的多次反射,获得较好的表面减反射效果.     

SOLAR CELLS WITH 15.6% EFFICIENCY ON MULTICRYSTALLINE SILICON,USING IMPURITY GETTERING,BACK SURFACE FIELD AND EMITTER PASSIVATION

Three features have been combined to raise the efficiency of solar cells made on industrial multicrystalline silicon wafers: 1) reduction of bulk recombination by a special gettering process, 2) reduction of back recombination by using a p/p ⁺ junction, 3) reduction of front recombination by emitter back-etching and passivation.

A conversion efficiency of 15.6% has been achieved on 2 × 2 cm² solar cells. Spectral response measurements are used to identify the role of each processing parameter.     

RTCVD工艺制备poly—Si薄膜太阳电池的研究

报道了快速热化学气相沉积（ＲＴＣＶＤ）工艺制备多晶硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）薄膜及电池的实验和结果。采用ＳｉＨ２Ｃｌ２作为原料气体，衬底温度为１０３０℃时，薄膜的生长速率为１０ｎｍ／ｓ。发现薄膜的平均晶粒度及载流子迁移率与衬底温度和材料有关。用该薄膜在未抛光重掺杂磷的硅衬底上制备１ｃｍ２的ｐ＋ｎ结样品电池，无减反射涂层，其转换效率为４．５４％（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ２，２５℃）。     

晶体硅太阳电池钝化工艺的研究

采用热氧化法在多晶硅及单硅大面积太阳电池上生长二氧化硅钝化膜,结合丝网印刷制电极及二氧化钛减反射膜工艺,使太阳电池的扩散长度及效率得到改进。也进行了在多晶硅太阳电池上采用等离子沉积法制作氮化硅减反射膜的研究。