非晶硅太阳电池的衰减与退火

讨论了影响非晶硅太阳电池稳定性的因素,介绍了改善非晶硅材料稳定性的方法,进行了非晶硅太阳电池光致衰减测试.描述了电流注入退火和热退火对非晶硅太阳电池性能的改善.     

高效率n型Si太阳电池技术现状及发展趋势

提高太阳电池光电转换效率、降低光伏发电成本已成为全球光伏领域的研究热点。由于n型晶体Si具有体少子寿命长、光致衰减小等优点,非常适于制作低成本高效率太阳电池,近年来高效率n型Si太阳电池引起了人们广泛的关注。文章在论述n型Si特性的基础上,介绍了IBC结构、PERT结构、HIT结构、PERL结构和常规电池结构n晶体Si太阳电池的研究进展及产业化水平,给出了n型Si电池今后的研究方向。     

高效率n型硅离子注入双面太阳电池

为进一步提升n型硅双面太阳电池的转化效率,采用了磷离子注入技术制备n型硅双面太阳电池的背场.基于离子注入技术准直性和均匀性好的特点,掺杂后硅片的表面复合电流密度降低到了1.4×10-13 A/cm2,隐性开路电压可达670 mV,且分布区间更紧凑.在电阻率为1～3 Ω·cm的n型硅片基底上,采用磷离子注入技术工业化生产的n型硅双面太阳电池的正面平均转化效率达到了20.64％,背面平均转化效率达到了19.52％.内量子效率的分析结果显示,离子注入太阳电池效率的增益主要来自长波段光谱响应的提升.     

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。     

基于高效太阳电池的光诱导镀技术

介绍了光诱导镀(light-induced plating,LIP)应用于太阳电池的背景、发展历史及其工作原理。论述了光诱导镀技术对太阳电池性能的影响,并重点探讨了光诱导镀技术对太阳电池前表面电极接触性能的改善效果。同时,还讨论了光诱导镀技术应用于铝背表面场(Al-BSF)和激光烧制接触(laser fired contact,LFC)两种高效太阳电池上所取得的成果。当接触电阻成为串联电阻中的主要成分时,光诱导镀能够降低接触电阻、提高填充因子,从而提高电池的效率。光诱导镀特别适合于改善串联电阻较大的电池,利用光诱导镀也可以重新优化电池的烧结条件,得到更高的电池效率。     

晶体硅太阳电池扩散气氛场均匀性研究

为降低晶体硅太阳电池的制造成本,从扩散气氛场角度提出实验方法,优化扩散工艺均匀性。该研究方法可改善太阳电池电性能并对产业化生产起指导作用。     

GaAs太阳电池的质子辐照和退火效应

对AlGaAs/GaAs太阳电池进行了质子辐照和热退火实验.质子辐照的能量为325keV,辐照的剂量为5×1010-1×1013cm-2.实验结果表明,质子辐照造成了GaAs太阳电池光伏性能的退化,其中短路电流的退化比其它参数的退化更为明显.退火实验结果表明,200℃的低温退火可以使得辐照后的电池的光伏性能得以部分恢复.此外,实验结果还指出,在GaAs太阳电池表面加盖一层0.5mm的硼硅玻璃盖片可以明显地减少质子辐照对GaAs太阳电池性能的损伤.     

晶体硅太阳电池扩散气氛场均匀性研究

为降低晶体硅太阳电池的制造成本,从扩散气氛场角度提出实验方法,优化扩散工艺均匀性.该研究方法可改善太阳电池电性能并对产业化生产起指导作用.     

GaAs太阳电池的质子辐照和退火效应(英文)

对 Al Ga As/Ga As太阳电池进行了质子辐照和热退火实验 .质子辐照的能量为 32 5 ke V,辐照的剂量为 5×10 1 0— 1× 10 1 3cm- 2 .实验结果表明 ,质子辐照造成了 Ga As太阳电池光伏性能的退化 ,其中短路电流的退化比其它参数的退化更为明显 .退火实验结果表明 ,2 0 0℃的低温退火可以使得辐照后的电池的光伏性能得以部分恢复 .此外 ,实验结果还指出 ,在 Ga As太阳电池表面加盖一层 0 .5 mm的硼硅玻璃盖片可以明显地减少质子辐照对 Ga As太阳电池性能的损伤     

掺硼p型晶硅太阳电池LID恢复研究

随着p型晶体硅太阳电池转换效率的不断提高,由于光致衰减(LID)造成的效率损失问题也日益突显.文章通过光辐照的方式分别对电池片和经过光衰处理后的电池片进行抑制光衰和光衰恢复处理,前者光衰幅度极大下降,后者光衰得到很好的恢复,并且达到了一个相对稳定的状态,表明光恢复处理可以很好地改善掺硼p型晶体硅太阳电池的LID现象.特别地,针对p型高效电池结构钝化发射区和背表面电池(PERC)技术来说,光恢复处理工艺基本上克服了LID的现象,24 h光衰幅度仅为0.03％.LID现象的解决,将为PERC技术的大规模推广奠定基础.     

晶体硅太阳电池逆电流的研究

从半导体器件物理出发,分析了晶体硅太阳电池逆电流产生的原因,研究了逆电流对晶体硅太阳电池性能的影响;通过遮挡实验研究了晶体硅太阳电池逆电流对组件可靠性的影响,探讨了逆电流和热斑保护间的关系,首次提出了逆电流的控制标准。     

晶体硅太阳电池表面钝化技术

介绍了晶体硅太阳电池表面钝化技术的发展历程,表面钝化膜在晶体硅太阳电池中所起的作用,以及晶体硅太阳电池中各种钝化膜和表面钝化技术。阐述了国内和国际对晶体硅太阳电池表面钝化技术的最新研究动态,重点论述了SiO2,SiNx,SiCx和Al2O3,以及这些钝化膜的叠层钝化技术的优缺点。在此基础上进一步指出SiO2/SiNx叠层钝化膜将成为今后工业化生产的研究重点,Al2O3及其叠层钝化膜将成为今后实验室的研究重点,由于表面钝化是提高晶体硅太阳电池转换效率最有效的手段之一,今后晶体硅太阳电池表面钝化技术仍将是国内和国际研究的热点问题之一。     

晶体硅太阳电池减反射膜的研究

在太阳电池表面形成一层减反射薄膜是提高太阳电池的光电转换效率比较可行且降低成本的方法。应用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）系统,采用SiH4和NH3气源以制备氮化硅薄膜。研究探索了PECVD生长氮化硅薄膜的基本物化性质以及在沉积过程中反应压强、反应温度、硅烷氨气流量比和微波功率对薄膜性质的影响。通过大量实验,分析了氮化硅薄膜的相对最佳沉积参数,并得出制作减反射膜的优化工艺。     

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%.     

P-Type Versus n-Type Silicon Wafers: Prospects for High-Efficiency Commercial Silicon Solar Cells

Chemical and crystallographic defects are a reality of solar-grade silicon wafers and industrial production processes. Long overlooked, phosphorus as a bulk dopant in silicon wafers is an excellent way to mitigate recombination associated with these defects. This paper details the connection between defect recombination and solar cell terminal characteristics for the specific case of unequal electron and hole lifetimes. It then looks at a detailed case study of the impact of diffusion-induced dislocations on the recombination statistics in n-type and p-type silicon wafers and the terminal characteristics of high-efficiency double-sided buried contact silicon solar cells made on both types of wafers. Several additional short case studies examine the recombination associated with other industrially relevant situations—process-induced dislocations, surface passivation, and unwanted contamination. For the defects studied here, n-type silicon wafers are more tolerant to chemical and crystallographic defects, and as such, they have exceptional potential as a wafer for high-efficiency commercial silicon solar cells.     

Comparing Crystalline Silicon Solar Cells with Thin Film

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｍｅｒｇｅｄａｓｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｃｌａｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｔｈａｔｃａｎｃｏｎｖｅｒｔｓｕｎｌｉｇｈｔｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｅｒｇｙ...     

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。