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硅太陽能電池背表面鈍化研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-18 22:19:44
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硅太陽能電池背表面鈍化研究【摘要】:降低體晶體硅成本,是日益競爭激烈光伏產(chǎn)業(yè)追求的目標(biāo)之一,降低硅原料成本,一般需要向更薄的硅片發(fā)展,采用更薄的硅片是以后晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的

【摘要】: 降低體晶體硅成本,是日益競爭激烈光伏產(chǎn)業(yè)追求的目標(biāo)之一,降低硅原料成本,一般需要向更薄的硅片發(fā)展,采用更薄的硅片是以后晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之一。對于薄片化的硅太陽能電池,背面鈍化顯得越來越重要了。本文通過對少數(shù)載流子有效壽命的檢測分析和絲網(wǎng)印刷形成背局域接觸的方法對背面鈍化技術(shù)作了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。 首先,利用PC1D模擬背面復(fù)合速度對太陽能電池效率的影響,采用CTO、RTO、SIN及其疊加層這些不同介質(zhì)膜作為背表面鈍化膜,通過QSSPCD檢測其鈍化效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氮化硅膜的厚度從26nm到75nm的時(shí)候,鈍化效果基本相同,而在17nm左右的時(shí)候,鈍化效果有所下降,1.9到2.3折射率的氮化硅薄膜對背面鈍化的影響不是很大,2.3折射率氮化硅薄膜的退火特性幾乎和2.0折射率的退火特性相同,對于不同的腐蝕界面,雙面氮化硅的鈍化效果基本一致,而對于疊加層來說,經(jīng)過RTP處理之后,diffused硅片的少子壽命有少許下降,CTO的氧化時(shí)間在80分鐘左右的時(shí)候,少子壽命有逐漸下降的趨勢,而在50-80分鐘的時(shí)候,少子壽命上升。 其次,采用三種不同的方法去除背P-N結(jié),實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):三種去背結(jié)的效果幾乎一致。采用絲網(wǎng)印刷的方法形成條形局域背接觸和局域背面點(diǎn)接觸,條形接觸的面積為背表面的25%,背面點(diǎn)接觸孔徑為250um,間距2mm,經(jīng)過RTP處理之后,兩種不同的接觸方式存在相同的問題,串聯(lián)電阻大,并聯(lián)電阻小,而利用腐蝕漿料的方法,來形成背面點(diǎn)接觸,在電性能參數(shù)有少許改善。 【關(guān)鍵詞】:晶體硅太陽能電池 背面鈍化CTO、RTO、SIN 背面局域接觸
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:TM914.4
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第一章 緒論7-15
  • 1.1 太陽能電池前景7-8
  • 1.1.1 能源危機(jī)7
  • 1.1.2 可再生能源7-8
  • 1.2 太陽能電池的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀8-11
  • 1.2.1 單晶硅電池9
  • 1.2.2 多晶硅電池9
  • 1.2.3 非晶硅/單晶硅異質(zhì)結(jié)(HIT)太陽電池9-10
  • 1.2.4 薄膜光伏電池10-11
  • 1.3 背面鈍化技術(shù)研究概況11-13
  • 1.4 本文主要的研究工作13-15
  • 第二章 太陽能電池原理15-23
  • 2.1 光電轉(zhuǎn)換過程15-16
  • 2.2 P-N 結(jié)的形成16
  • 2.3 太陽能電池等效電路圖16-17
  • 2.4 影響電池效率的主要因素17-18
  • 2.5 少數(shù)載流子的復(fù)合理論18-20
  • 2.6 鈍化膜的表面鈍化作用20-23
  • 第三章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-29
  • 3.1 直接式PECVD23
  • 3.2 RTP 設(shè)備23-24
  • 3.3 熱氧化爐24
  • 3.4 橢偏儀24-25
  • 3.5 暫穩(wěn)態(tài)少子壽命測試儀(QSSPCD)25-26
  • 3.6 太陽電池效率測試儀26-27
  • 3.7 本章小結(jié)27-29
  • 第四章 硅片背表面鈍化研究29-47
  • 4.1 太陽能電池薄片化29-30
  • 4.2 背面復(fù)合損失30
  • 4.3 PC1D 模擬30-32
  • 4.4 不同介質(zhì)膜的鈍化效果32-45
  • 4.4.1 氫化的不同厚度的氮化硅膜的背面鈍化作用32-37
  • 4.4.2 對不同的腐蝕界面鈍化的效果37
  • 4.4.3 不同折射率氮化硅膜背面鈍化效果37-40
  • 4.4.4 2.3 折射率氮化硅膜的退火特性40-42
  • 4.4.5 CTO,RTO 及與氮化硅疊層的鈍化效果42-45
  • 4.5 本章小結(jié)45-47
  • 第五章 電池結(jié)果及分析47-55
  • 5.1 背面鈍化電池47-54
  • 5.1.1 去除P-N 結(jié)的實(shí)驗(yàn)47-49
  • 5.1.2 背面鈍化電池的制備49-52
  • 5.1.3 利用腐蝕漿料的方法制備背接觸52-54
  • 5.2 本章小結(jié)54-55
  • 第六章 總結(jié)和展望55-57
  • 6.1 總結(jié)55-56
  • 6.2 展望56-57
  • 致謝57-58
  • 參考文獻(xiàn)58-62
  • 附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62


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