多晶硅太陽能電池制絨及與后續(xù)工藝匹配性研究

【摘要】：太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)需要解決兩個(gè)問題：提高電池轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本。提高電池轉(zhuǎn)換效率必須通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝來實(shí)現(xiàn),制絨作為太陽能電池生產(chǎn)的第一道工藝,一直以來都是科研工作者研究的重點(diǎn)。 多晶硅太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)較多采用HNO3/HF/H2O酸腐蝕液制備絨面,以達(dá)到去除硅片表面污垢、降低硅片反射率的目的。本論文依托太陽能電池常規(guī)產(chǎn)線,研究了多晶硅制絨反應(yīng)時(shí)間、溶液溫度、腐蝕液配比等工藝參數(shù)對(duì)制絨效果的影響,并初步探尋了制絨與其他后續(xù)工藝的匹配性問題。 第一,通過改變制絨反應(yīng)時(shí)間,達(dá)到了精確控制制絨后硅片減重的預(yù)期,為生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 第二,分別設(shè)計(jì)溶液溫度以及腐蝕液配比的對(duì)照實(shí)驗(yàn),通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到：當(dāng)溶液溫度為6℃、VHNO3=VHF=6:1時(shí),制絨后硅片網(wǎng)紋較少；鍍減反射膜后,薄膜顏色均勻好、色差小、成膜質(zhì)量高、減反效果好。 第三,在減重對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,在設(shè)定的減重范圍內(nèi),隨著制絨減重的增加,開路電壓Uoc隨之增加,短路電流Isc呈現(xiàn)下降趨勢,電池效率不斷增加。當(dāng)硅片減重在0.5～0.6g時(shí),制絨與后續(xù)工藝匹配性最好,電池平均效率達(dá)到了最高的16.63%,較常規(guī)生產(chǎn)提高約0.12%。 第四,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),制絨的結(jié)果,對(duì)擴(kuò)散工藝無直接影響；不同減重的硅片用相同鍍膜配方制膜后,硅片的片間色差嚴(yán)重,需要針對(duì)不同減重值設(shè)定不同鍍膜配方；絲網(wǎng)印刷過程中,減重較大的硅片容易碎片,因此應(yīng)當(dāng)合理控制減重,降低碎片率。 【關(guān)鍵詞】：多晶硅太陽能電池 HNO_3/HF/H_2O 制絨 減重 色差
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-11
• 1 引言11-17
• 1.1 太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展12-14
• 1.2 光伏產(chǎn)業(yè)前景與預(yù)測14-17
• 2 晶體硅太陽能電池17-33
• 2.1 晶體硅太陽能電池原理17-23
• 2.1.1 光伏效應(yīng)簡介17-18
• 2.1.2 太陽能電池工作原理18-21
• 2.1.3 太陽能電池性能參數(shù)21-23
• 2.2 晶體硅太陽能電池研究進(jìn)展23-29
• 2.2.1 早期硅太陽電池23-25
• 2.2.2 傳統(tǒng)的空間電池25
• 2.2.3 背面場25-26
• 2.2.4 紫電池26-27
• 2.2.5 “黑體電池”27-28
• 2.2.6 PERL結(jié)構(gòu)太陽能電池28-29
• 2.2.7 IBC結(jié)構(gòu)太陽能電池29
• 2.3 提高效率的手段29-33
• 2.3.1 影響電池效率的主要因素30
• 2.3.2 提高電池效率的方法30-33
• 3 工業(yè)多晶硅太陽電池33-57
• 3.1 多晶硅性質(zhì)和制備方法33-37
• 3.1.1 硅原料特性33-34
• 3.1.2 多晶硅片的制備34-37
• 3.2 多晶硅太陽電池生產(chǎn)流程37-54
• 3.2.1 制絨清洗38-39
• 3.2.2 擴(kuò)散制結(jié)39-44
• 3.2.3 干法刻蝕44-45
• 3.2.4 PECVD鍍膜45-50
• 3.2.5 印刷燒結(jié)分選50-54
• 3.3 多晶硅太陽電池表面織構(gòu)54-57
• 4 工業(yè)多晶硅酸腐蝕制絨研究57-81
• 4.1 HNO3/HF/H2O腐蝕過程57-58
• 4.2 反應(yīng)時(shí)間與制絨減重、反射率的關(guān)系58-67
• 4.3 溶液溫度與反射率、色差的關(guān)系67-72
• 4.4 HNO3/HF比例與反射率、色差的關(guān)系72-76
• 4.5 不同減重對(duì)電池電性能參數(shù)的影響76-79
• 4.6 本章小結(jié)79-81
• 5 結(jié)論81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 作者簡歷87-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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