朱彦斌--ALD-Al2O3表面钝化性能及电池制备工艺研究.pptx

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1、ALD-Al2O3表面钝化性能及电池制备工艺研究报告人：朱彦斌中山大学太阳能系统研究所硅片减薄主要内容一、研究背景二、ALD-Al2O3钝化性能研究三、电池制备工艺探讨四、结论及展望一、研究背景太阳电池成本控制效率硅片厚度成本降低350µm270µm240µm200µm180µm….160µm….?硅片厚度降低带来的影响1）背面复合增加2）长波光吸收降低3）电池片翘曲增加电池效率与硅片厚度及背面复合速率关系ArminG.Aberle.Surfacepassivationofcrystallinesiliconsolarcells:Areview.Prog.Photovo

2、lt:Res.Appl,2000;8:473-487.电池效率与硅片厚度及背反射率的关系怎样解决以上问题？二、ALD-Al2O3钝化性能研究1.ALD-Al2O3起始状态Al(CH3)3化学吸附净化H2O化学吸附净化B.Hoex,M.C.M.vandeSanden,andW.M.M.KesselsPlasma&MaterialsProcessing,DepartmentofAppliedPhysicsEindhovenUniversityofTechnology(TU/e)2.ALD-Al2O3的特点：沉积温度低，200~400℃薄膜厚度易控制，精确度高钝化性能良好可满

3、足工业化生产（3000片/h）3.ALD-Al2O3的钝化性能：少子寿命测试结果，左图为ALD不同厚度Al2O3前后及退火前后少子寿命测试结果（μs），右图为沉积100nmAl2O3退火前后少子寿命测试结果，退火温度450°C，时间30min测试样品示意图退火温度对Al2O3钝化性能的影响退火温度对钝化性能的影响（时间20min，氮气气氛，5片平均值）退火时间对Al2O3钝化性能的影响退火时间对钝化性能的影响（温度475℃，氮气气氛，5片平均值）Al2O3钝化薄膜的高温稳定性不同烧结温度对Al2O3钝化薄膜钝化性能影响假设在硅基体中只发生俄歇（Auger）复合，利用S.

4、Glunz等人提出的俄歇复合模型，由τeff—测量到的有效少子寿命；τb—硅片体寿命；W—硅片厚度；Seff—表面复合速率；Dn—电子扩散常数。可计算得到在ALD-Al2O3钝化层前，硅片的表面复合速率为2.34×103㎝/s，ALD-Al2O3钝化层后表面复合速率为3.09×102㎝/s，表面复合速率降低一个数量级。三、电池制备工艺探讨ALD-Al2O3背面钝化电池结构示意图实验流程图背面电极制备的几种方法：LFC电极金相图像LFC电极轮廓表征LFC电极SEM图像LFC电极区成分分析Voc610mVIsc36.8mA/cm2FF71.3%Eff16.02%电池I-V性

5、能测试电极间距电极大小电极区成分LFC后退火处理？四、结论及展望ALD-Al2O3薄膜需要通过退火过程来得到其钝化性能；ALD-Al2O3薄膜可以在高温下保持其钝化性能，可以适应太阳电池生产过程；ALD-Al2O3具有良好的钝化效果,电池表面复合速率由钝化前的2.34×103㎝/s下降到钝化后的3.09×102㎝/s，下降一个数量级；利用LFC制备基于背面钝化的太阳电池，LFC背面电极的形貌及物质成分组成对电池性能影响很大，需要优化工艺；ALD-Al2O3未来可能在制备高效电池中得到大规模的应用。