提高太阳能电池效率工艺实验

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1、编号淮安信息职业技术学院毕业论文题目提高太阳能电池效率方法的实验研究学生姓名胡伟伟学号16081038系部电子工程系专业光电子技术班级160810指导教师吴大军顾问教师孙云龙二〇一一年六月Abstract摘要本文首先介绍了太阳能电池片的状况和发展趋势，阐述了太阳能电池片生产工艺原理与各个工艺步骤对太阳能电池片参数和效率的影响。同时介绍了提高太阳能电池效率的方法，分别从清洗、扩散、PECVD和丝网印刷四个工序提高多晶硅、单晶硅电池的效率，并分别对其测试与分析。实验结果表明：通过改善扩散方块电阻及片内均匀性能使多晶硅电池效率提高了0.35%，单晶硅电池效率提高了0.7%。关键词：太阳能电池扩散

2、电池效率目录目录摘要I第一章绪论11.1太阳能发电概况11.2太阳能电池的发明11.3太阳能电池的未来前景2第二章太阳能电池制造工艺32.1硅太阳能电池工作原理32.2PN结的形成及工作原理42.3晶体硅电池片生产一般工艺流程52.3.1清洗制绒52.3.2扩散62.3.3周边刻蚀72.3.4去磷硅玻璃82.3.5PECVD镀减反射膜82.3.6印刷电极92.3.7烧结102.3.8测试分选10第三章硅太阳能电池片的参数133.1半导体的内光电效应133.2光生伏特效应133.3太阳能电池基本参数143.3.1标准测试条件：143.3.2太阳电池等效电路143.3.3伏安(I-V)特性曲线

3、153.3.4开路电压153.3.5短路电流153.3.6最大功率点153.3.7最佳工作电压163.3.8最佳工作电流163.3.9转换效率163.3.10填充因子(曲线因子)163.3.11电流温度系数163.3.12电压温度系数163.4各工序参数对效率的影响173.4.1前清洗工序173.4.2扩散工序173.4.3后清洗工序173.4.4PECVD工序173.4.5丝网工序18第四章太阳能电池效率提高工艺实验194.1提高太阳能电池效率的途经194.2各工序提效问题分析194.2.1清洗（制绒）工序194.2.2扩散工序214.2.3PECVD工序224.2.4丝网印刷工序23第

4、五章效率测试与分析255.1电池失效片分析255.2电池片效率测试分析27第六章总结31致谢33I目录参考文献35I第一章绪论第一章绪论1.1太阳能发电概况太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳

5、能光伏技术。二十世纪70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。日本在70年代制定了“阳光计划”，1993年将“月光计划”（节能计划）、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国

6、际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制定可持续发展战略的重要内容。二十多年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。1.2太阳能电池的发明1839年法国物理学家A·E·贝克勒尔意外的发现，两片金属进入溶液构成的伏打电池，受到阳光照射时会产生额外的伏打电势，他把这种现象称为光生伏打效应。1883年，有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。后来就把能够产生光生伏打效应的器件称为光伏器件。由于半导体PN结器件在阳光下光电转换效率最高，所以

7、通常把这类光伏器件称为太阳能电池，也称太阳电池和光电池。图1-1为太阳能电池生产整套工艺流程：图1-1太阳能电池生产整套工艺流程1第一章绪论1.3太阳能电池的未来前景电池行业是21世纪的朝阳行业，发展前景十分广阔。在电池行业中，最没有污染、市场空间最大的应该是太阳能电池，太阳能电池的研究与开发越来越受到世界各国的广泛重视。目前，硅太阳电池是技术最成熟，并具有商业价值的太阳电池。70年代初，世界石油危机促进了新能源的开发，