n型TOPCon光伏电池标准化研究

为推动n型TOPCon光伏电池标准化,基于n型电池技术发展现状,对n型TOPCon电池标准指标展开理论分析,并开展弯曲度与电极抗拉强度、可靠性、初始光致衰减等标准指标的试验验证,最后提出n型TOPCon电池标准化的建议。     

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型硅双面发电光伏组件及其应用

n型硅双面发电光伏(PV)电池组件具有光致衰减小、弱光响应好、温度系数低等优势,正面和反面均具有把光能转换成电能的能力.通过研究双面发电PV组件的结构和制备技术,成功研发了高效率低成本的n型硅双面发电PV组件.与单面发电光伏组件相比,双面发电PV组件输出功率更大,从而降低其在光伏系统应用中的综合成本.对双面发电光伏组件在白石子、绿草地和沙地等三种典型环境进行测试并获得实验数据,结果表明,在白石子环境下双面发电光伏组件较单面组件的发电量增加20％,发电量增量最高;其次是沙地环境,发电量增量为8.06％;绿草地环境的发电量增量最低,发电量增量仅为4.69％.通过实验应用研究得出不同反射环境下的发电量数据,可供后续双面发电PV组件电站系统设计做参考.     

TOPCo n电池低压硼扩散设备的发展趋势分析

随着太阳能光伏发电对晶体硅电池高转化效率需求的不断增加,对晶体硅电池技术关键设备投资性价比和发电性能的要求更高。对晶硅电池发展工艺技术进行了阐述,分析讨论了国内外隧穿氧化层钝化接触电池（简称“TOPCon”）低压硼扩散炉的发展现状,探讨了硼扩散设备技术难点和未来研究方向。     

冶金法n型多晶硅磷、硼吸杂实验的研究

研究了冶金法n型多晶硅片磷吸杂、硼吸杂效果及其机理。研究发现,经1 000℃/4h磷吸杂后,硅片平均少子寿命从1.21μs提高到11.98μs;经950℃/1h硼吸杂后,平均少子寿命从1.52μs提升到10.74μs。两种吸杂处理后,硅片电阻率从0.2Ω.cm提高到0.5Ω.cm。结果表明,两种吸杂工艺使得硅片表面形成的重磷、重硼扩散层对金属杂质有较好的吸杂作用,从而减少载流子的复合中心,改善多晶硅片的性能。     

Fraunhofer研究所的“n型”单晶硅太阳能电池效率达到23．4％

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（FraunhoferISE）宣布,该机构研制的以n型半导体为底板,然后在其上面形成较薄的P型半导体层的单晶硅太阳能电池,其能量转换效率达到了23.4％。太阳能电池单元面积为2cm见方。FraunhoferISE有可能量产该款电池,并参与三洋电机等公司推进的提高结晶硅类太阳能电池效率的竞争。     

具有Pt扩散阻挡层的n-GaAs欧姆接触的可靠性

针对传统n-GaAs的Au/AuGe/Ni欧姆接触合金系统的缺点,提出了添加Pt扩散阻挡层的新型欧姆接触合金系统。扫描电子显微镜(SEM)和微束分析(EDS)测试显示,添加Pt扩散阻挡层的合金系统比没有Pt扩散阻挡层的合金系统的表面更加光滑,粗糙度降低。矩形传输模型(RTLM)测试显示,添加Pt阻挡层的比接触电阻率均匀性为85%,最低比接触电阻率为4.25×10-6Ω·cm2;而未添加Pt阻挡层的比接触电阻率均匀性为12%,最低比接触电阻率为3.86×10-6Ω·cm2,表明Pt扩散阻挡层的添加能够增加n-GaAs欧姆接触的重复性和均匀性,提高器件在使用过程中的热稳定性和可靠性。     

具有Pt扩散阻挡层的n-GaAs欧姆接触的可靠性北大核心CSCD

针对传统n-GaAs的Au/AuGe/Ni欧姆接触合金系统的缺点,提出了添加Pt扩散阻挡层的新型欧姆接触合金系统。扫描电子显微镜(SEM)和微束分析(EDS)测试显示,添加Pt扩散阻挡层的合金系统比没有Pt扩散阻挡层的合金系统的表面更加光滑,粗糙度降低。矩形传输模型(RTLM)测试显示,添加Pt阻挡层的比接触电阻率均匀性为85%,最低比接触电阻率为4.25×10-6Ω·cm2;而未添加Pt阻挡层的比接触电阻率均匀性为12%,最低比接触电阻率为3.86×10-6Ω·cm2,表明Pt扩散阻挡层的添加能够增加n-GaAs欧姆接触的重复性和均匀性,提高器件在使用过程中的热稳定性和可靠性。     

n型硅/碳复合材料的制备及电化学性能研究

基于施主掺杂原理,制备了掺有微量磷元素的n型硅负极材料,为改善其循环性能,通过碳包覆的方法进一步制备了硅/碳复合锂离子电池负极材料。利用XRD、SEM、恒流充放电、交流阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)等测试手段对所制n型硅及硅/碳复合材料的结构、形貌和电化学性能进行了表征分析。结果显示:所制n型硅具有与普通硅一致的晶体结构、良好的充放电平台、较高的容量以及很好的导电性,其电化学性能在碳包覆后有所改善,第一次放电比容量可达1 776.7 mAh/g,15次循环后仍可达1 000 mAh/g以上,库仑效率均保持在98%左右。     

n型SiC极性面对欧姆接触性质的影响

研究了n型碳化硅(SiC)极性表面、载流子浓度和退火温度对欧姆接触的影响,测试了不同样品的电流-电压曲线,并通过传输线方法计算比接触电阻。对于SiC衬底的硅面,GeNiTiAu合金材料的欧姆接触特性最好;而对于碳面,TiAu合金材料的接触电阻最小。衬底载流子浓度由1.5×101 7cm-3逐步提高到2.0×1018cm-3,金属与n型SiC衬底硅面的接触由肖特基接触变为欧姆接触,欧姆接触电阻随着载流子浓度的提高而明显降低。GeTiAu合金与SiC衬底硅面的接触电阻随着退火温度的提高非单调降低,900℃为最优退火温度。原子力显微镜结果显示,退火后样品表面粗糙度明显提高。     

非晶硅顶电池中的n型掺杂层对非晶硅/微晶硅叠层太阳电池性能的影响

采用超高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,逐次高速沉积非品硅顶电池及微晶硅底电池,形成pin/pin型非晶硅/微晶硅叠层电池.通常顶电池的n层与底电池的P层均采用微晶硅材料来形成隧穿复合结,然而该叠层电池的光谱响应测试结果表明,顶电池存在着明显的漏电现象.针对该问题作者提出,在顶电池的微品硅n层中引入非晶硅n保护层的方法.实验结果表明,非晶硅n层的引入有效地改善了顶电池漏电的现象;在非晶硅n层的厚度为6nm时,顶电池的漏电现象消失,叠层电池的开路电压由原来的1.27提高到1.33V,填允因子由60%提高剑63%.     

非晶硅顶电池中的n型掺杂层对非晶硅/微晶硅叠层太阳电池性能的影响

采用超高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,逐次高速沉积非品硅顶电池及微晶硅底电池,形成pin/pin型非晶硅/微晶硅叠层电池.通常顶电池的n层与底电池的P层均采用微晶硅材料来形成隧穿复合结,然而该叠层电池的光谱响应测试结果表明,顶电池存在着明显的漏电现象.针对该问题作者提出,在顶电池的微品硅n层中引入非晶硅n保护层的方法.实验结果表明,非晶硅n层的引入有效地改善了顶电池漏电的现象;在非晶硅n层的厚度为6nm时,顶电池的漏电现象消失,叠层电池的开路电压由原来的1.27提高到1.33V,填允因子由60%提高剑63%.