高效太阳电池制造原理

《高效太阳电池制造原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高效太阳电池的制造原理GuoLihui光电效应1839年，法国物理学家A.E，贝克勒尔（A.E,Bequral）发现金属浸入溶液的“光生伏打效应”1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。GuoLihuiD.ChapinG.PearsonC.Fuller第一个具有实用性的Si太阳电池（6%）GuoLihui1957年，前苏联第一颗卫星，“Spurnik”；1958年，美国“先锋一号”卫星；1971年，中国“实践二号”卫星。GuoLihuiPVSystem并网系统（Grid-connected）独立用户系统（Off-grid,Stand-alone）GuoLihuiWaferCe

2、llModule太阳电池及组件从硅片（wafer）到太阳电池组件（module)高纯硅原料单晶、铸锭切片电池组件系统GuoLihui背铝电极+------++P-Si扩散n区入射光SiN层银栅电极GuoLihuiSiSiSiSiSiSiSiSiSi------------------------------------------------SiSiSiPSiSiSiSiB-------------------------------------------------+EcEvEf非平衡载流子EcEvEfEcEvEf非平衡少数载流子空穴非平衡少数载流子电子掺杂磷—P掺杂硼—B光生少数载流子的

3、产生GuoLihui体内复合—少子寿命+------++P-Si扩散n区入射光SiN层背铝电极银栅电极++GuoLihuiPN结（掺硼）p-typeSiSub（掺磷）n-typeGuoLihuiA0=1，由基区、发射区决定的复合；A0=2，由耗尽层决定的复合。太阳电池的等效电路基区、发射区复合耗尽层复合GuoLihui硅太阳电池生产技术的研发增大捕获入射光表面织构技术；表面抗光反射膜；背面光反射；电极合理化设计。减少光生少子在体内、表面的复合表面低温钝化工艺；尽量采用全低温工艺；吸杂技术；晶界悬挂键饱和（多晶硅）。电极接触减小自身电阻；减小与硅的接触电阻。由于采用薄硅片碎片产生的原因、相应的解

4、决方法；减少光生少子在背面的复合速度；增加长波长光的背反射；GuoLihui晶体硅太阳电池单晶硅（mono-crystallineSi）多晶硅（multi-crystallineSi）GuoLihui获得高效率Si太阳电池的原则需采用长少子寿命（lifetime达到ms）的高品质硅衬底；良好的正、背面表面钝化（surface-passivation），使表面具有低的复合（recombination）速度（小于102m/s）；良好的表面“陷光”（light-trapping）结构，使正表面具有低的入射光反射率；合适的发射区（emitter）设计，以获得全部的光生载流子；良好的正、负电极欧姆接触，

5、以获得低的串联电阻。GuoLihui少子寿命在电阻率相同的情况下，n-type硅具有比p-type硅更长的少子寿命；但具有相同少子寿命时，p-type硅比n-type硅具有更长的扩散长度；对超薄、高效、高稳定硅太阳电池，n-type硅更具有优势；N-type问题：拉单晶掺杂均匀性、扩散工艺、金属电极。GuoLihui良好的表面钝化方法氯基氧化（Chlorinebased,TCA），或干氧氧化；氧化后辅施以退火处理；PECVDSiNx钝化；非晶硅a-Si:H钝化。GuoLihui欧姆接触具有线性的和对称的电流-电压关系；不引入明显的附加阻抗。WmWsEf,mEf,sE0Ef,mEf,sWmWsE

6、0GuoLihui三种超高效单晶硅太阳电池GuoLihuiLGBC太阳电池LGBC太阳电池全称是激光刻槽埋栅电池（lasergroovedburiedcontact）。最初源于澳大利亚新南威尔士大学马丁格林实验室的原理性研发，BPSolar太阳能公司，最新采用了该工艺和太阳电池结构，GuoLihuiPERL或LBSF电池PERL（钝化发射极和背面局部扩散）/LBSF（局部背场）电池主要特点是磷扩散并被热氧化钝化的选择性发射极，极少的正表面的金属化部分（～1％），背面局部扩散（局部BSF）基础上的点接触（金属化部分～1％）及非接触背面的热氧化钝化。当用抛光硅片时，这种电池的VOC可达到717mV

7、。当在硅片上制作绒面后，PERL电池的效率可高达24.7％。GuoLihui高效地面太阳电池简介：埋栅电池这种电池先在硅片表面用激光或机械刻槽，然后通过电镀镍、铜或银填充这些槽（～20μm）制备电极。电池采用了选择性发射极概念，并在无金属正表面区进行了很好的表面钝化，这些设计使得埋栅电池比丝网印刷电池的效率提高不少。（平均17-18％）。GuoLihui背电极电池（backcontactsolar