背面刻蚀对单晶硅太阳电池性能影响的研究

为了减少太阳电池载流子的背面复合,采用离子束对沉积完SiNx减反射膜后的单面扩散和双面扩散的单晶硅片背面进行刻蚀,研究了刻蚀时间对太阳电池性能的影响.采用标准的太阳电池单片测试仪测试电池性能.发现背面经离子束刻蚀后,单面扩散和双面扩散电池片的并联电阻、开路电压、填充因子和转换效率都有所提高,而串联电阻和短路电流的变化则...     

P型双面单晶硅太阳电池单元宽度的优化北大核心CSCD

在正面光照和背面光照两种条件下,利用半导体器件仿真软件分析了单元电池宽度对产业化P型双面单晶硅太阳电池电学性能的影响。为进一步提高双面太阳电池光电转换效率,对单元电池宽度进行了优化。仿真结果表明,在正、背面光照条件下,随着单元电池宽度的增大,双面电池短路电流密度均增大;当单元电池宽度较小时,正、背面短路电流密度增大较迅速。随着单元电池宽度的增大,正、背面开路电压均增大,而正、背面填充因子先增大后减小。当正、背面入射光强一定时,存在最优的单元电池宽度,使得双面太阳电池转换效率达到最大值。随着单元电池宽度的增大,正面和背面光电转换效率均先增大后减小,但正、背面光照条件下的最优单元宽度不同。当单元电池宽度一定时,存在最优的正、背面栅电极间距。     

太阳能电池的基本特性

能源危机与环境污染是人类正面临的重大挑战,开发新能源和可再生清洁能源是21世纪最具决定影响的技术领域之一。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,对太阳能电池的研究与开发也变得日益重要。从太阳能电池的结构、工作原理出发,系统地论述了表征太阳能电池特性的短路电流、开路电压和填充因子等参数以及外界条件对他们的影响。     

工业化生产硅太阳电池的特性分析

分析了工业化生产的硅太阳电池中，影响其短路电流、开路电压和填充因子等充电特性的因素及改善方法。     

高方块电阻发射区单晶硅太阳电池的性能优化

通过提高发射区的方块电阻和优化发射区的磷杂质浓度纵向分布,制备了性能优良的单晶硅太阳电池。I-V测量分析表明:高表面活性磷杂质浓度浅结发射区太阳电池短路电流密度、开路电压和填充因子分别提高了0.32mA/cm2,1.19mV和0.22%,因此转换效率提高了0.22%。内量子效率分析表明:高表面活性磷杂质浓度浅结发射区太阳电池短路电流密度的提高是由于短波光谱响应增强了。SEM分析表明:高表面活性磷杂质浓度浅结发射区太阳电池在发射区硅表面沉积的Ag晶粒分布数量更多、一致性更好,从而更容易收集光生电流传输到Ag栅线,改善了太阳电池的性能。     

大面积高效率高稳定非晶硅太阳电池的研究

根据电流连续性原则和光伏材料选择原则，对叠层电池的电流匹配进行了研究，结果表明，电流匹配是影响叠层电池短路电流和转换效率的重要因素之一，电流匹配可以通过调整单元电池厚度来实现，在此基础上，获得了面积为４００ｃｍ＾２，转移效率分别为８．２８％，７．５２％和６．７４％的ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ，ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ和ａ－Ｓｉ／Ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ高效率叠层电池。     

光电池基本特性的测定

光电池可以直接将光转化为电能,具有极大的可再生性,既清洁安全,无污染,又不会影响生态环境。从光电池的工作原理出发,通过实验测定了表征光电池基本特性的短路电流,开路电压和填充因子等参数以及外界条件对他们的影响。     

非晶硅太阳电池效率研究

介绍了近年来用辉光放电法制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳电池的效率问题，文中讨论了有效光电能量转换的条件；ａ－Ｓｉ：Ｈ电池的结构，新型的高效率非晶硅太阳电池的改进；非晶硅ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳电池的展望等。     

光电池基本特性的测定

光电池可以直接将光转化为电能,具有极大的可再生性,既清洁安全,无污染,又不会影响生态环境。从光电池的工作原理出发,通过实验测定了表征光电池基本特性的短路电流,开路电压和填充因子等参数以及外界条件对他们的影响。     

利用Rubrene/C70异质结提高有机太阳能电池的性能

用C70、C60作为受体,Rubrene、CuPc作为给体,制备了4种异质结有机太阳能电池（（）SCs）。实验结果表明,c70代替Qo作为受体的OSCs短路电流Jsc显著增加;Rubrene代替CuPc作为给体的OSCs的开路电压Voc大幅度提高。制备的Rubrene／G70异质结OSCs的Voc、Jsc填充因子FF和...     

HIT太阳电池的单晶硅表面腐蚀工艺的研究

对用于HIT太阳电池的单晶硅要求有良好的界面特性,而且要求单晶硅衬底的厚度比较薄.采用各向异性腐蚀的方法制得了具有绒面结构的单晶硅衬底.腐蚀时间为40 min时,能够得到表面反射率最低的界面,平均反射率为10.9%,同时也具有规则的金字塔结构,且厚度满足制作HIT太阳电池的要求,在250 μm左右.还研究了用各向同性腐蚀的方法来减薄硅片,具有较高的腐蚀速率.     

太阳电池用单晶Si表面的织构化研究

在碱溶液各向异性腐蚀单晶硅片制备绒面的过程中,固定反应温度和添加剂体积分数,重点研究了金字塔倾斜角α的大小与反射率间的关系,并分析了反应时间和NaOH溶液的浓度对表面织构的影响.用分光光度计测量了制备绒面的反射率,结果表明,当腐蚀时间为40 min,NaOH质量分数为2.5％时,在400nm～1 100nm波长范围内,...     

太阳能电池单晶Si表面织构化的工艺改进

通过实验分析Na2SiO3和Na3PO4混合溶液对〈100〉晶向的单晶Si片的各向异性腐蚀过程,探讨了Na2SiO3溶液和Na2SiO3、Na3PO4混合溶液对表面织构化的影响机制,并且对制绒前Si片的电化学清洗过程和混合溶液的反应温度和反应时间等参数的变化对金字塔绒面微观形貌的影响做了分析。最终通过大量实验得到,用质量分数为4%的Na2SiO3和2%的Na3PO4混合溶液在78℃腐蚀60min,单晶Si片表面可获得最佳反射率为11.98%的减反射绒面。单晶Si片表面的反射率优于单独使用Na2SiO3溶液腐蚀,更重要的是制得了很好的均匀性表面。     

铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响

利用PCID软件模拟了n~+/p-p~+结构的单晶硅太阳电池铝背场与硅片厚度对其输出特性的影响.结果表明,有铝背场时太阳电池获得明显的开路电压、短路电流以及光电转换效率的增益;硅片厚度越小,铝背场对其输出特性的影响越大;在有铝背场情况下,硅片厚度为120μm时,可获得最大的光电转换效率.

Abstract：

The PC1D was usecl to simulate the influence of Al-BSF and wafer thickness on electrical properties of n~+/p-p~+ structural monocrystalline silicon solar cells. It is found that solar cells with the Al-BSF structure can gain obvious open circuit voltage, short-circuit current, as well as photoelectric conversion efficiency; the smaller the wafer thickness is, the bigger of the effect of Al BSF works on the electrical properties; when the wafer thickness is 120 m, the solar cells can get the biggest photoelectric conversion efficiency.     

废弃多晶硅太阳电池回收高纯硅片工艺研究

论述分析了国内外晶体硅太阳电池回收技术现状,研究了太阳电池的结构及制备工艺,提出了废弃多晶硅太阳电池回收高纯硅片的工艺.依次去除铝背场/铝硅合金层/背银、氮化硅减反膜/正银、磷扩散层及金属杂质,得到高纯硅片.硅原料的回收率高达76.4％,回收的高纯硅片经检验检测,其电阻率、间隙氧浓度、代位碳含量和少子寿命均符合GB/T 29055-2012中规定的性能参数.该回收工艺路线简单,回收率高,成本低,适于产业化推广.废弃太阳电池的回收再利用不仅可以在一定程度上缓解硅原料短缺的问题,还可以减少废弃的太阳电池给环境造成负担.     

Investigation of the Characteristics of Heterojunction Solar Cells Based on Thin Single-Crystal Silicon Wafers

Semiconductors - The operating characteristics of heterojunction solar cells based on single-crystal silicon wafers with a reduced thickness are investigated experimentally. It is found that a...     

单晶硅片磨削损伤的透射电子显微分析

为了揭示硅片自旋转磨削加工表面层损伤机理,采用透射电子显微镜对硅片磨削表面层损伤特性进行了分析.结果表明:粗磨Si片的损伤层中有大量微裂纹和高密度位错;半精磨和精磨si片的损伤层中除了微裂纹和位错外,还存在非晶硅和多晶硅(Si-I相和Si-III相).从粗磨到半精磨,Si片的非晶层厚度从约Onm增大到约110nm;从半精磨剑精磨,Si片的非品层厚度由约110nm减小至约30nm,且非晶层厚度的分布均匀性提高.从粗磨到精磨,Si片损伤深度、微裂纹深度及位错滑移深度逐渐减小,材料的去除方式由脆性断裂方式逐渐向塑性方式过渡.     

单晶硅片磨削损伤的透射电子显微分析

为了揭示硅片自旋转磨削加工表面层损伤机理,采用透射电子显微镜对硅片磨削表面层损伤特性进行了分析.结果表明:粗磨Si片的损伤层中有大量微裂纹和高密度位错;半精磨和精磨si片的损伤层中除了微裂纹和位错外,还存在非晶硅和多晶硅(Si-I相和Si-III相).从粗磨到半精磨,Si片的非晶层厚度从约Onm增大到约110nm;从半精磨剑精磨,Si片的非品层厚度由约110nm减小至约30nm,且非晶层厚度的分布均匀性提高.从粗磨到精磨,Si片损伤深度、微裂纹深度及位错滑移深度逐渐减小,材料的去除方式由脆性断裂方式逐渐向塑性方式过渡.     

离子注入技术在单晶硅太阳电池上的应用

采用Silvaco-TCAD仿真软件模拟了在一定注入能量下离子注入剂量、退火温度和时间对太阳电池表面方块电阻和结深的影响,并通过离子注入机和高温退火炉进行了实验验证。实验结果表明,当离子注入剂量为7×10~(14 )cm~(-2)、注入能量为10 keV、退火时间为20 min、退火温度为870～890℃时,电池表面方块电阻超过130Ω/□,均匀性良好,结深可达0.6μm。当离子注入剂量小于7×10~(14 )cm~(-2)时,方块电阻值过大,且均匀性较差。均匀性良好的高方块电阻可有效降低电池表面的少子复合,进而有助于提升电池效率。     

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.