激光全掺杂制备太阳电池发射极的研究

采用波长532 nm的激光脉冲在n型单晶硅衬底上扫描预置的硼源,进行太阳电池发射极制备的研究。通过全激光掺杂获得方块电阻最低为30Ω/□的发射极,经过退火后少子寿命大幅度提升;在此基础上,初步制备的太阳电池的开路电压Uoc达到597 mV,转换效率为13.58%。研究表明,激光全掺杂是制备太阳电池发射极的有效方法。     

量产效率>22.3%的高阻密栅PERC太阳电池及性能研究

采用低压三步法通磷源扩散制备低掺杂浓度的p-n结,并应用于高阻密栅p型单晶硅钝化发射极局域背接触(PERC)太阳电池。通过增加第二步小氮的流量以改变扩散后硅片的方阻。随着方阻的增大,发射极表面掺杂浓度降低、俄歇复合降低、平均少子寿命增加。通过ECV测试,研究不同方块电阻对发射极掺杂浓度及结深的影响,结合发射极光电损耗机理的理论分析,确定优化的扩散后方块电阻180Ω/□及激光选择性掺杂区域方阻为80Ω/□,并对应细栅的数目为114。研究表明,随着发射极方块电阻的提高,太阳电池的短波响应显著提高,短路电流稳定提升80 mA,而通过对细栅线设计的优化,可抑制方阻提高对串联电阻及填充因子的影响,高方阻密栅PERC太阳电池的光电性能显著提升,电池效率稳定提升0.28%,转化效率达到22.3%,体现出高方阻密栅技术应用于PERC太阳电池的巨大潜力。     

单晶硅太阳电池发射极的模拟优化

针对传统p型衬底晶硅太阳电池,通过PCID数值计算,模拟了发射极扩散峰值浓度、方块电阻、结深等对电池性能的影响规律以及该规律与硅衬底电阻率之间的依赖关系,分析了其中所蕴含的作用机理.对于磷原子浓度梯度符合余误差分布的发射极,得到扩散制结的标准为:扩散峰值浓度介于1×10~(19)～5×10~(19)cm~(-3)之间,方块电阻在100Ω/□以上.尽管电池效率在衬底电阻率为1Ω·cm时最高,并随衬底电阻率的增大而明显下降,但上述发射极扩散标准基本保持不变.     

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。     

一种喷涂SnO_2减反射薄膜的新工艺及材料研究

采用超声雾化喷涂法沉积得到 Sn O2 薄膜和掺氟离子 Sn O2 薄膜。通过改变掺杂量和选择合适的工艺条件可控制掺氟 Sn O2 薄膜的方块电阻 ,其最小方块电阻值达 10 Ω/□。用 5 5 0 nm单色光测得其透过率为 85 %— 90 %。用 X射线衍射仪及扫描电子显微镜分析 Sn O2 薄膜的微结构和成份 ,薄膜为择优取向晶化。薄膜具有很好的抗腐蚀性能。在已完成 pn结及电极制作工序的单晶硅太阳电池上沉积一层厚 70 nm的未掺杂 Sn O2 薄膜 ,构成光学减反射层 ,其电池的短路电流 Isc提高约 5 %— 10 %。     

激光掺杂选择性发射极技术在PERC单晶硅太阳电池中的应用

以激光掺杂选择性发射极(LDSE)技术在PERC单晶硅太阳电池中的应用为研究对象,使用太阳电池单二极管模型模拟了反向饱和电流密度与开路电压、比接触电阻与填充因子之间的关系;测试了不同激光功率和激光划线速度对扩散后方块电阻变化值的影响,并通过扫描电镜(SEM)对硅片表面形貌和电化学电容-电压(ECV)法对发射极表面浓度和结深进行了表征;采用5主栅金属化图形设计PERC单晶硅太阳电池,通过LDSE工艺参数优化,制备了平均转换效率达到21.92%的PERC单晶硅太阳电池。研究结果表明,LDSE技术可提高PERC单晶硅太阳电池的外量子效率(EQE)短波蓝光响应和转换效率。     

有机太阳电池ITO电极质量衡量方法

通过测量不同光刻条件下制作的ITO极的方块电阻,提供了一种利用方块电阻测量值来衡量有机太阳电池ITO电极质量的方法.对于笔者所使用的ITO电极图案和ITO玻璃的规格,在指定点上测得方块电阻为7.0Ω/□时,电极质量较好.相比利用显微镜观察ITO电极质量的方法,该方法既简便又准确,可以提供一个对ITO电极质量的量化衡最标准.     

溶胶凝胶法制备SnO2:Sb膜的光学电学性能

以金属无机盐SnCl2 ·2H2 O和SbCl3 为原料 ,用溶胶凝胶浸渍法制备掺锑SnO2 透明导电薄膜 ,并对其电学参数(如方块电阻、霍尔迁移率、载流子浓度和类型 )和光学参数 (如透射反射率、光学能隙 )进行测试分析。XPS分析确定薄膜中掺杂锑离子主要以Sb5+ 形式存在。薄膜的方块电阻最低可达 85Ω/□ ,霍尔迁移率在 2 .5～ 3.6cm2 V-1s-1,膜厚约1μm时可见光透射率约为 85 % ,反射率低于 15 %。     

影响化学镀Ni-P合金稳定性因素

通过对化学镀Ni-P 合金络合剂,抑制剂和还原剂等作用进行的分析,对化学镀Ni-P合金工艺条件进行了试验研究,确定了影响镀液稳定性和镀层性能的因素,达到对镀层质量有效控制的目的。     

衬底温度对AZO/Cu/AZO多层薄膜结构及光电特性的影响

采用射频磁控溅射和离子束溅射联合设备在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的AZO/Cu/AZO多层薄膜.研究了衬底温度对薄膜的结构和光电特性影响.X射线衍射谱表明AZO/Cu/AZO多层薄膜是多晶膜,AZO层具有六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向,Cu层具有立方结构.当三层薄膜制备过程中,衬底始终加热,衬底温度为100%℃时,制备的薄膜具有最高的品质因子2.26×10-2Ω-1,其方块电阻为11Ω·□-1,在波长500-800nm范围内平均透过率达到了87%.当制备靠近衬底的AZO层,衬底才加热时,发现衬底温度为250℃时,制备的多层薄膜光电特性最优,其方块电阻为8Ω·□-1,平均透过率为86%.