硕士论文——EWT太阳电池结构与工艺研究

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1、EWT太阳电池结构与工艺研究专业：集成电路工程摘要对于晶体硅太阳电池来说，一直都是以高效低成本作为研究的最终目标，新型结构晶体硅太阳电池由于种种优势而越来越受到关注。EWT（emitterwrap-through）太阳电池结构具有更高的短路电流、遏制衰减、更高的组件封装速度和输出功率等优点，非常适合制作高效太阳电池。因此，可以尝试将此种新型结构运用于低成本硅材料上制备出性价比高的晶体硅太阳电池，对于我国太阳电池的制备技术和研究水平具有积极的意义。针对目前国内外生产工艺存在较大的差距，为了充分发挥发射极卷包结构

2、在相对低质量的晶体硅材料上的优势，本文对发射极卷包EWT太阳电池结构及其制作工艺进行探索性的研究。通过对开孔、损伤层的处理以及扩散等关键工艺进行优化，结合对制备方法的改善，提出一套低成本制备发射极卷包太阳电池的方法，试图探索出大规模生产技术的技术路线。本论文共分成五章：第一章是绪论，主要针对晶体硅太阳电池的发展状况进行综述，特别是对高效太阳电池技术研究，从而引申出发射极卷包太阳电池由于独特的结构运用于相对低质量的硅材料上，因此具有良好的产业化前景。如何实现大规模生产技术制作高转化效率的发射极卷包太阳电池是其面

3、临的主要问题。第二章对激光技术应用在晶体硅太阳电池制备中的一些新工艺进行了开发研究，分析了激光在开孔的过程中与材料的相互作用，重点介绍了激光与硅材料I的作用机理，摸索出一套激光在硅片上开微孔的工艺参数，并就减少激光开孔常出现的圆台的锥度提出一套可行性方案，并最终成功地在0.22mm厚的硅片上得到上下孔径比为7:6的微孔。第三章利用化学腐蚀液对激光开出的孔以及刻的槽进行清洗，通过改变腐蚀液溶质的质量分数w、腐蚀温度T以及腐蚀时间t等工艺参数，并且在w=9wt%、T=80℃、t=8～11min时，可以得到比较理想

4、的孔与槽结构，通过少子寿命的测试分析发现，是否对硅片进行激光开孔刻槽的前处理对发射极卷包太阳电池性能的影响极大。第四章对发射极卷包太阳电池的扩散以及退火过程进行研究，扩散是形成电池前表面场及背表面p-n结的关键工序，其工艺条件对电池性能有重要影响。对扩散工艺的研究发现，通过优化掺杂工艺以及退火的时间和温度，通过少子寿命的测试分析发现，优化的掺杂后的方块电阻约为75Ω/□以及退火的温度为450℃，时间为30min可以较明显改善体少子寿命。第五章总结，结合几种制备发射极卷包太阳电池的方法，并设想一套低成本实现发射

5、极卷包太阳电池的制备方法，试图探索出大规模生产技术的技术路线。关键词：EWT太阳电池，激光开孔刻槽，扩散，退火，少子寿命IIAbstractHigh-efficiencyandlow-costarealwaysthetwocrucialresearchgoalsforthesiliconsolarcells.EWT(emitterwrapthrough)solarcellwithhighershort-circuitcurrent,batethedecay,thefastermoduleassembly,an

6、dthehigherpoweroutputofmodule.Duetothenewstructureofcrystallinesiliconsolarcellshavevariousadvantagesandgetmoreandmoreattention.Thus,itisattractiveforthedomesticmanufacturertotrytousethisstructuretofabricatehigh-efficiencysolarcellswithlow-costrelativelysil

7、iconmaterial.Accordingtothelargedistancebetweenourindustry’technologyandtheoverseas’,andinordertoexertthefulladvantageoftheEWTstructuretothelow-costmaterial,thisthesispresentstheresearchonstructureandprocessesofEWTsolarcells.Throughopenholes,damagelayerreso

8、lution,andoptimizesomecrucialprocessessuchasdiffusion,combinedwiththeimprovementoftheprocessoffrbricatethesolarcells,proposedtoachieveasetlow-costmethodoffrbricateEWTsolarcells，tryingtoexploretherouteo