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1、新能源及工艺晶体硅太阳电池制备工艺进展1121郭志球,胡芸菲,沈辉,刘正义(1.华南理工大学机械工程学院,广东广州510640;2.中山大学物理科学与工程技术学院,广东广州510275)摘要:晶体硅太阳电池是目前应用最广、技术最为成熟的太阳电池,以晶体硅太阳电池生产流程为基础,主要从降低生产成本和提高电池转换效率方面出发,介绍了太阳电池制备工艺的最新进展,并对各种制备工艺作出了评价和展望。关键词:硅太阳电池;降低成本;提高效率;制备工艺中图分类号:TM914.4文献标识码:A文章编号:1004-3950(2005)03-0020-0
2、5Progressesinthepreparationofcrystallinesiliconsolarcells1121GUOZhiqiu,HUYunfei,SHENHui,LIUZhengyi(1.CollegeofMechanicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.CollegeofPhysicScience&TechnologyEngineering,SunYatSunUniversity,Guangzhou510275,China)A
3、bstract:Amongallsolarcells,cSisolarcellisthemostwidelyusedandtechnicallymatured.Basedontheproductionprocess,thisarticleintroducesthelatestmanufacturetechniquesofcSisolarcells,andfocusesonthetechniquesreducethecostandraisingofefficiency,Italsoappraisedallthetechniques.Keywords:
4、c-Sisolarcel;lreducingthecost;raisingofefficiency;preparingtechniques提升电池转换效率方面,硅太阳电池制备工艺都0引言取得了飞速的进步。太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽1太阳电池结构和生产流程用之不竭的自然能源,将太阳能直接转换为电能是大规模利用太阳能的一项重要技术基础。自早期的硅太阳电池的主体结构示意图如图1,1839年Becqueral首先发现光伏效应,1954年贝尔实验室Chapin等人开发出效率为4.5%的单晶硅太阳电池,直至现在太阳电池市场以每年35%的速度递增,在
5、短短的半个世纪里,太阳电池已经完成了第一代晶体硅电池研究,正处于第二代薄膜电池研究高峰,并继续在朝第三代高效率电池努力。随着传统能源的日益枯竭和石油价格的不断上升,以及人们对自身生存环境要求的不断提图1早期太阳电池的结构升,作为无污染的清洁能源,太阳电池必将会得到它主要包括:单结的pn结、指形电极、减反射更加迅猛的发展。而作为现今占据太阳电池绝大膜和完全用金属覆盖的背电极。虽然太阳电部分市场的晶硅太阳电池,其制备技术一直代表池发展迅速,它的主要结构仍然保持不变,只着整个太阳电池工业的制备技术水平。尤其是在不过每一个部分的制备工艺水平都较早期的最近几年里,
6、无论是在降低生产成本方面,还是在有了质的飞跃。收稿日期:205-03-04基金项目:国家自然科学基金项目资助(50376067)作者简介:郭志球(1980-),男,湖南衡阳人,华南理工大学机械工程学院在读硕士。--ENERGYENGINEERING2005新能源及工艺工业上生产太阳电池流程可以简化成:制备这方面有了很大的发展。层剥离工艺概述如下:硅片扩散制结沉积减反射膜和钝化膜制成在悬浮区熔硅的表面用电化学方法腐蚀出一薄层电极封装。通过对以上生产流程的分析,可以多孔硅,接着在多孔硅上面生长一层高质的外延清晰地知道近几年硅太阳电池工艺的进展情况。层,然
7、后用机械剥离或其他方法将外延层和基体分开,利用剥离下来的外延层制备太阳电池,基体2硅片制备又可以重复利用。利用这种方法已经制备出[7]2.1单晶硅和多晶硅12m厚、效率为12.5%的太阳电池。如果能无论是第一块硅太阳电池,还是现今转换效够克服剥离时外延层破碎以及提高剥离速率的难[1]率最高的PERL太阳电池,所使用的硅片材料题,层剥离技术应该能得到大规模应用。都是悬浮区熔硅。这种材料的纯度很高,具有完3腐蚀和表面织构整的晶体结构,几乎不存在复合中心,但是昂贵的价格却限制了它在太阳电池领域的应用。直拉单3.1表面腐蚀晶硅价格虽然有所降低,但是对于大规
8、模地面应切割后的硅片表面有一层10~20m厚的切用来说还是太昂贵
