背面拋光及鈍化多晶硅太陽能電池研究

【摘要】：隨著以煤炭、石油、天然氣為代表的傳統(tǒng)不可再生能源的日益枯竭,太陽能作為一種綠色、清潔、取之不盡用之不竭的新型能源越來越受到人們的重視。其中,多晶硅太陽能電池又是一種商業(yè)化程度較高的太陽能利用產(chǎn)品。電池片廠商所關(guān)注的重點無不最終落到如何提高電池片的光電轉(zhuǎn)換效率和降低電池片的生產(chǎn)成本上。 本文通過一系列研究旨在從工藝流程和工藝參數(shù)兩方面給出一套適合工業(yè)生產(chǎn)的PERC高效太陽能電池生產(chǎn)的參考工藝方案。主要工作內(nèi)容如下： 1、創(chuàng)新性的使用TMAH溶液作為多晶硅太陽能電池背面拋光及p-n結(jié)去除用腐蝕液,并采用一種新的“正面SiNx掩膜法”工藝,很好的達到了背拋光、去結(jié)效果。通過實驗探索最優(yōu)的電池片拋光、去背結(jié)預(yù)處理參數(shù),以及TMAH溶液腐蝕反應(yīng)的腐蝕液濃度、水浴反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、腐蝕厚度等參數(shù)。最終制成平均效率高于傳統(tǒng)產(chǎn)線0.2%的成品背面拋光、去背結(jié)多晶硅太陽能電池片。 2、在考慮工業(yè)生產(chǎn)成本與電池片效率提升效果的基礎(chǔ)上,選擇"PECVD法制備SiON背面鈍化薄膜”以及“在線式高速ALD制備A1203背面鈍化薄膜”兩種方式制成PERC電池片并比較其背面鈍化效果。最終利用"PECVD法制備SiON背面鈍化薄膜”制成的成品PERC電池片效率相對傳統(tǒng)產(chǎn)線有0.12%的提升,利用“在線式高速ALD制備A1203背面鈍化薄膜”制成的成品PERC電池片效率基本與傳統(tǒng)產(chǎn)線水平相當。通過對數(shù)據(jù)的分析,驗證了兩種鈍化薄膜的鈍化機理,為未來背面拋光、鈍化太陽能電池的生產(chǎn)提供了理論與實踐參考。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 PERC電池 TMAH 去背結(jié) 背面鈍化
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM914.41
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-11
• 1 引言11-17
• 1.1 背面鈍化太陽能電池研究目的與意義11-12
• 1.2 PERC電池的原理12-14
• 1.3 背面鈍化膜的分類、對比14-16
• 1.4 課題研究的內(nèi)容16-17
• 2 晶硅太陽電池理論說明17-35
• 2.1 晶硅太陽電池結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 晶硅太陽能電池重要參數(shù)18-23
• 2.2.1 短路電流I_(sc)19
• 2.2.2 開路電壓V_(oc)19
• 2.2.3 最大輸出功率19-20
• 2.2.4 填充因子FF20-21
• 2.2.5 光電轉(zhuǎn)換效率η21
• 2.2.6 少子壽命21-22
• 2.2.7 量子效率22
• 2.2.8 方塊電阻22-23
• 2.3 晶體硅太陽能電池制造技術(shù)23-34
• 2.4 小結(jié)34-35
• 3 測試儀器原理和應(yīng)用35-43
• 3.1 太陽能電池通用測試設(shè)備35-38
• 3.1.1 四探針方阻儀35-36
• 3.1.2 測試分選機36-37
• 3.1.3 電池片EL檢測儀37-38
• 3.2 表面形貌測試設(shè)備38-41
• 3.2.1 橢偏儀38-39
• 3.2.2 D8積分式反射儀39-40
• 3.2.3 金相光學(xué)顯微鏡40-41
• 3.3 小結(jié)41-43
• 4 多晶硅太陽能電池背面去結(jié)、拋光工藝研究43-55
• 4.1 工藝描述43
• 4.2 背面去結(jié)、拋光工藝43-53
• 4.2.1 背面去結(jié)、拋光的意義43-45
• 4.2.2 背面去結(jié)、拋光工藝研究45-53
• 4.3 小結(jié)53-55
• 5 多晶硅太陽能電池背面鈍化研究55-75
• 5.1 背面鈍化工藝描述55-56
• 5.2 背鈍化薄膜的選擇56-57
• 5.3 PECVD法制備SiON背鈍化薄膜PERC電池研究57-65
• 5.3.1 薄膜的制備57-58
• 5.3.2 SiON背面鈍化PERC電池制造及表征58-64
• 5.3.3 小結(jié)64-65
• 5.4 ALD法制備Al_2O_3背鈍化薄膜PERC電池研究65-75
• 5.4.1 薄膜的制備65-66
• 5.4.2 Al_2O_3背面鈍化PERC電池制造及表征66-73
• 5.4.3 小結(jié)73-75
• 6 結(jié)論75-77
• 參考文獻77-81
• 作者簡歷81-85
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集85

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

TMAH單晶硅腐蝕特性研究    鄧俊泳,馮勇建

晶體硅太陽電池表面鈍化技術(shù)    陳偉;賈銳;張希清;陳晨;武德起;李昊峰;吳大衛(wèi);陳寶欽;劉新宇;

太陽能利用技術(shù)與發(fā)展    趙利勇;胡明輔;楊貞妮;

晶體硅太陽能電池少子壽命測試方法    周春蘭;王文靜;

太陽能多晶硅片表面污染物去除技術(shù)的研究    陳貴財

硅太陽能電池研究    王濤

部分重疊雙柵MOSFET特性的研究    韓名君;趙陽;柯導(dǎo)明;

CCD輸出二極管反向漏電機理的研究    易萍

晶界對AlGaN薄膜紫外探測器時間響應(yīng)特性的影響    王蘭喜;陳學(xué)康;王瑞;曹生珠;

6H-SiC熱氧化層高溫漏電及紅外光譜表征研究    曹群;牟維兵;楊翰飛;楊治美;龔敏;

基于激光-微波雙輻射源少子壽命的測定裝置    何璇;陳長纓;洪岳;張浩;

鏈式氧化制備SiO_2膜的研究    張松;席曦;王振交;唐寧;季靜佳;李果華;

VB-GaAs晶體生長技術(shù)中摻Si濃度的控制    牛沈軍;王建利;蘭天平;

電化學(xué)C-V法對載流子濃度縱向分布的精確測量    李若凡;武一賓;楊瑞霞;馬永強;商耀輝;牛晨亮;

50 V LDMOS漏電容非線性研究    朱少博;孫偉鋒;李海松;陸生禮;

高效率808nm激光器的數(shù)值模擬研究    趙懿昊;陳宏泰;陳國鷹;楊紅偉;趙潤;彭海濤;

丘陵山區(qū)太陽能利用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢    王海軍;祝詩平;

功率MOSFET低溫工作特性分析    董志芳;

基于虛擬儀器技術(shù)的真實傳感器實驗    王云;李寶河;李長江;

Nb摻雜BaTiO3的電子結(jié)構(gòu)研究    涂才根;劉諾;張曦;

多重雜質(zhì)(Au、Ni)摻雜n型硅材料的熱敏特性    董茂進;陳朝陽;范艷偉;叢秀云;

疊層太陽電池中不同基質(zhì)硅量子點的特性研究    林娟;楊培志;

一種用于太陽被動跟蹤的光電角偏差探測裝置    賀曉雷;呂文華;李建英;于賀軍;

太陽能熱泵技術(shù)在國內(nèi)的研究與發(fā)展    劉鵬;關(guān)欣;穆志君;馬虎根;

一種用于太陽被動跟蹤的光電角偏差探測裝置    賀曉雷;呂文華;李建英;于賀軍;

μc-Si (p)/c-Si(n)異質(zhì)結(jié)太陽電池的模擬計算與優(yōu)化    李力猛;韓兵;周炳卿;陳霞;郝麗媛;

SOA非線性應(yīng)用關(guān)鍵參數(shù)的測量    程乘

納米流體輻射特性機理研究及其在太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    趙佳飛

硅基應(yīng)變引入方法與MOS器件相關(guān)基礎(chǔ)研究    楊洪東

溶膠—凝膠技術(shù)在紡織品多功能整理中的應(yīng)用    汪青

ZnO基透明導(dǎo)電膜的制備與摻雜研究    龔麗

超順磁性氧化鐵和LSMO/BCFO復(fù)合多鐵薄膜的制備及其物性研究    馬銘

氧化物薄膜憶阻器的材料選擇與行為機制研究    李海濤

氧化釓摻雜對氧化鉿高K柵介質(zhì)氧空位抑制作用及電學(xué)性能研究    季梅

射頻域巨介電/鐵氧體磁電雙性能材料與器件研究    賀穎

3C-SiC/Si異質(zhì)外延生長與肖特基二極管伏安特性的研究    陳達

高功率GaAs光電導(dǎo)開關(guān)設(shè)計技術(shù)研究    李寅鑫

硅、鍺切割片的損傷層研究    張秀芳

電子證據(jù)可靠性問題分析    崔震宇

聚合物PMMA電噴霧芯片制作工藝研究    鄒海波

Mn、Co、Al摻雜SiC薄膜制備及其光敏性質(zhì)研究    趙興亮

HIT太陽電池硅片處理及復(fù)合透明導(dǎo)電膜的研究    王淑珍

摻N的4H-SiC第一性原理研究    張智

電場對Bi-Sb-Te和Mg-Si-Sn熱電材料微觀結(jié)構(gòu)及其性能的影響    陳瑞雪

采用PLD方法在多種基底上生長ZnMgO三元薄膜及紫外探測器的制備    張俊

界面修飾對氧化鋅基薄膜晶體管性能的影響    曹欣悅

表面活性劑對硅單晶片表面吸附顆粒的作用    劉玉嶺,桑建新,葉占江

半導(dǎo)體IC清洗技術(shù)    李仁

硅片清洗原理與方法綜述    劉傳軍,趙權(quán),劉春香,楊洪星

用含表面活性劑和螯合劑的清洗液清洗硅片的研究    曹寶成,于新好,馬瑾,馬洪磊,劉忠立

PR除油新工藝    于廷杰;

太陽電池用硅片表面鈍化研究    杜永超,陳偉平,劉漢英,王景霄

一種新型的LCD清洗劑    李薇薇,劉玉嶺,李廣福

利用表面活性劑有效去除ULSI襯底硅片表面吸附顆粒    李薇薇,劉玉嶺,檀柏梅,周建偉,王娟

硅襯底清洗液中FA/O螯合劑的應(yīng)用研究    張西慧;劉玉嶺;靳輝;王桂香;

新型電子清洗工藝對半導(dǎo)體表面的清洗效果    曹寶成，馬洪磊，羅升旭，劉可辛，于新好，杜信榮，宗福建，李玉香，計鋒

晶體硅太陽能電池選擇性擴散及表面鈍化研究    吳瑜之

微電子器件硅襯底表面污染物去除技術(shù)的研究    李薇薇

晶體硅太陽電池表面鈍化研究    章曙東

中國光伏產(chǎn)業(yè)與發(fā)展戰(zhàn)略研究    張寧

太陽能驅(qū)動未來(下)    紀秀磊;

硅太陽能電池在我段信號點燈方面的應(yīng)用    張正新;

太陽能小艇的推進裝置    王紹元;

葉綠素與新能源開發(fā)    王春華;

我國太陽能利用研究狀況    

多晶硅太陽能電池    筱軍;

日本研制出大面積多晶硅太陽能電池    波碧;

TiO_2基太陽能電池研究進展    陳云霞;郝江波;何鑫;

采集太陽能(上)——基礎(chǔ)化學(xué)推進新型低成本太陽能電池的開發(fā)    

2009年太陽能電池市場重新洗牌已無可避免,挑戰(zhàn)與機遇并存    

浮法超白玻璃用晶硅太陽能電池蓋板的研究    杜勇;李釗;

硅太陽能電池在1319nm激光輻照下的熱激發(fā)載流子效應(yīng):一種對能量低于禁帶寬度光子的響應(yīng)研究    江天;

氟基等離子體診斷以及在多晶硅太陽能電池制絨中應(yīng)用研究    鄒帥;辛煜;唐中華;吉亮亮;蘇曉東;

統(tǒng)計制程控制在硅太陽能制造中的應(yīng)用    高傳樓;

環(huán)保型硅太陽能電池背場鋁漿的研究進展    付明;丁驍;范琳;

斜入射下金屬納米顆粒對硅太陽能電池吸收增益的研究    夏子奐;

太陽電池燒穿工藝對氮化硅薄膜的光學(xué)性質(zhì)的影響    周之斌;趙占霞;陳鳳祥;古麗娜;孟凡英;崔容強;

PVD法制備多晶碘化汞膜的光電特性研究    雷平水;史偉民;郭燕明;邱永華;潘美軍;

SiC多晶片在高能電子束照射下枝晶生長現(xiàn)象    李現(xiàn)祥;徐現(xiàn)剛;胡小波;韓榮江;董捷;王繼揚;蔣民華;

制備多晶硅薄膜的晶化方法    張宇翔;馮團輝;楊仕娥;陳永生;李瑞;郭敏;

超日太陽兩項目試產(chǎn)成功達產(chǎn)后公司業(yè)績將暴增    記者 劉相華

“英利”N型單晶硅太陽能電池技術(shù)達國際領(lǐng)先水平    信國安　王炳洋

單晶硅太陽能電池基地奠基    記者 黃瑩　通訊員 胡沛 馮濤 徐文婷

在漢生產(chǎn)單晶硅太陽能電池    記者 嚴運濤　通訊員 胡沛 馮濤 徐文婷

全省最大高效晶硅太陽能電池項目落戶清流    魏永富

晶澳成全球最大晶體硅太陽能電池片供應(yīng)商    通訊員 段同剛　記者 蔡計鎖

英利N型硅太陽能電池技術(shù)實現(xiàn)新突破    記者 劉飛

單晶硅太陽能電池片蕪湖問世    記者 沈?qū)m石　通訊員 王賢志

晶澳躍升全球最大晶體硅太陽能電池廠商    通訊員 段同剛　高琴偉 記者 鄭惠華

總投資10.96億    記者 王新麗

多晶硅太陽電池新腐蝕液的研究及其應(yīng)用    劉志剛

中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究    李曉剛

低溫液相法制備三元硫?qū)侔雽?dǎo)體薄膜的研究    石勇

多晶氧化鋅薄膜的制備和結(jié)構(gòu)、電學(xué)、光學(xué)特性研究    龔恒翔

多晶材料高溫大變形細觀力學(xué)行為研究    吳艷青

LaF_3固體電解質(zhì)的制備及在氣體傳感器上的應(yīng)用    韓元山

薄膜太陽電池及其陶瓷硅襯底材料的制備和電子輻照研究    廖華

鈷鎳與鍺硅薄膜的固相反應(yīng)及肖特基接觸特性研究    王光偉

電化學(xué)表面過程的原位振動光譜和掃描隧道顯微鏡研究-Pt（？）Au多晶和單晶電極上CO,CN～-,PNBA 和氨基酸分子的吸附及Cu的電沉積過程    肖曉銀

光通信MEMS光開關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究    羅元

背面拋光及鈍化多晶硅太陽能電池研究    賀強

高效多晶硅太陽能電池制備工藝研究    吳昊

工業(yè)晶體硅太陽能電池柵線優(yōu)化研究    王慶偉

硅太陽能電池中擊穿機制的研究    楊臣

硅太陽能電池中深能級的研究    李葛亮

氟基容性耦合等離子體診斷以及在多晶硅太陽能電池制絨中的應(yīng)用研究    鄒帥

多晶硅太陽能電池預(yù)處理及退火工藝研究    張鵬

多晶硅太陽能電池酸腐蝕制絨研究    李世杰

單晶硅太陽能電池效率進一步提高探索    游金釧

單晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝的研究    王瑤