多晶硅太阳电池的优点

第26卷　第2期

2005年4月

太　阳　能　学　报

ACTAENERGIAESOLARISSINICA

Vol126,No12

Apr1,2005

文章编号:025420096(2005)0220200207

多晶硅薄膜太阳电池的研究与进展

胡芸菲,沈　辉,梁宗存,刘正义

1

2

3

1

(11华南理工大学机械工程学院,广州510640;21中山大学太阳能系统研究所,广州510275;31中科院广州能源研究所,广州510070)

摘　要:从薄膜的沉积方式和沉积温度以及衬底材料等几方面综合分析了多晶硅薄膜制备工艺的特点及多晶硅薄膜太阳电池的最新研究进展。并以颗粒硅带(SSP)为衬底,采用快热化学气相沉积(RTCVD薄膜,随后制得的多晶硅薄膜太阳电池的效率达到6105%。关键词:多晶硅薄膜;颗粒硅带;化学气相沉积;区熔再结晶中图分类号:TK514　　　　文献标识码:A

0　背景介绍

用,,,光伏发。然而,与传统的发电方式相比,光伏发电的成本依然很高。据计算,对15%左右效率的光伏组件,发电成本需降至1＄/Wp,才能被市场普遍接受并逐渐替代非可再生

,晶粒尺寸≥100nm,无非晶相,活性层主要由晶粒和晶界组成;

μm,无法自身支撑;薄膜厚度≤50

活性层由衬底支撑,衬底为非硅材料或

实验名称：非晶硅、多晶硅太阳电池特性测试

一、 实验目的

（1） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池的结构。 （2） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池的外特性。

（3） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池外特性的影响因素。 二、实验材料及设备 1． 2． 3． 4．

三、 实验步骤

1、模拟太阳光条件下，多晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线

测量记录日期、时间和地点；绘制电池的外形结构图并记录电池几何参数（用于计算电池面积）；并记录太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。

(1) 在室内太阳光模拟器下，分别测试光强为1 sun（1000W/m2）、0.5 sun

（500W/m2）下的电池的电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），与输出外特性曲线。

(2) 具体测量方法：分别在上述一定光强下，逐步改变电阻箱（负载）的阻值RL，分别测量电池两端的I和U。根据测量结果绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。

非晶硅、多晶硅太阳电池板（单电池与电池阵列） 3块 光源（氙灯） 1套 数字万用表 2块 电阻箱阻

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太阳电池用铸造多晶硅结构缺陷和杂质的研究

作者：周秉林

来源：《城市建设理论研究》2013年第14期

摘要：铸造多晶硅作为太阳能电池中的主要光伏材料，受到人们的广泛重视。但多晶硅晶体在生长的过程中不可避免的存在各种缺陷，加之多晶硅中存在氧、碳等杂质，制约了多晶硅电池的效率。因此，研究不同铸锭区域多晶硅材料的性能及其影响因素，是太阳电池与硅材料研究的一个重要课题。

关键词：太阳电池铸造多晶硅结构缺陷杂质

中图分类号：TM911.1 文献标识码：A 文章编号：

1引言

在替代能源中，应用最广泛的是直接从太阳能得到电的太阳电池，而铸造多晶硅作为最主要的光伏材料也引起人们的关注。但在铸造多晶硅晶体的生长过程中，不可避免的会有坩埚的玷污、硅料中已有的各种杂质污染以及热应力导致的各种缺陷。铸造多晶硅中常见的杂质主要是氧、碳及一些过渡金属，如铁、铬、镍、铜等。含有的晶体缺陷主要有晶界和位错两种。这些杂质和缺陷会在禁带中引入缺陷能级，具有很强的复合活性。这就制约了多晶硅电池的效率，使得多晶硅电池与单晶硅电池相比，效率较低。因此，研究不同铸锭区域多晶硅材料的性能及其影响因素，是太阳电池与硅材料研究的一个重要课题。特别是关于铸锭边缘低少子寿命区域的研究，对促进铸造

实验名称：非晶硅、多晶硅太阳电池特性测试

一、 实验目的

（1） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池的结构。 （2） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池的外特性。

（3） 了解非晶硅、多晶硅太阳电池外特性的影响因素。 二、实验材料及设备 1． 2． 3． 4．

三、 实验步骤

1、模拟太阳光条件下，多晶硅太阳电池单电池的输出外特性曲线

测量记录日期、时间和地点；绘制电池的外形结构图并记录电池几何参数（用于计算电池面积）；并记录太阳光当时辐射强度，按照图1所示实验原理图接线。

(1) 在室内太阳光模拟器下，分别测试光强为1 sun（1000W/m2）、0.5 sun

（500W/m2）下的电池的电池的短路电流（Isc）和空载电压（Uoc），与输出外特性曲线。

(2) 具体测量方法：分别在上述一定光强下，逐步改变电阻箱（负载）的阻值RL，分别测量电池两端的I和U。根据测量结果绘制上述不同条件下的电池外特性曲线。

非晶硅、多晶硅太阳电池板（单电池与电池阵列） 3块 光源（氙灯） 1套 数字万用表 2块 电阻箱阻

单晶硅太阳电池工艺

P型单晶硅太阳电池 工艺

单晶硅太阳电池工艺

目录 Test wafers Texturing Cleaning before diffusion Diffusion Edge isolation and remove PSG PECVD Screen printing and firing SE solar cells introduce

joe

单晶硅太阳电池工艺

来料检验

现在有的电池生产公司会有这 道生产工序，因为优质硅片在市场上 常常处于“有价无市”的状态，缺货 严重，许多硅片制造商经常会用硅棒 的“头尾料”来以次充好，卖给下游 电池制造商，所以加上这道工序用来 检验硅片的质量。 此道工序主要检验硅片的厚度、 少子寿命、表面平整度、是否有微裂 纹、电阻率、表面油污等，同时具有 插片功能，可将硅片插入25片一盒的 晶片盒中。我所知的设备供应商是韩 国的fortix公司。这种设备插片速度不 是很快，所以平时也只是用来做抽查 检验，大部分硅片还是手工插入晶片 盒流入下一工序。3

joe

单晶硅太阳电池工艺

texturing 第二道工序是制 绒。为了提高单晶硅 太阳电池的光电转换 效率,工业生产中通 常采用碱

晶体硅太阳电池设计-扩散基础

扩散工艺培训

1、 什么是扩散？扩散的作用是什么？

扩散是一种由热运动所引起的杂质原子和基体原子的输运过程。由于热运动，把原子从一个位置输运到另一个位置，使基体原子与杂质原子不断地相互混合，从而改变基片表面层的导电类型。扩散是常规硅太阳电池工艺中，形成PN结的主要方法。

2、硅太阳电池主要的扩散杂质源：

硅太阳电池所用的主要的扩散杂质源有气态源、液态源、固态源等。

气态源-磷化氢PH3

磷化氢是无色、易燃、有剧毒的气体。考虑到安全问题没有在硅太阳电池的扩散中被使用。

固态源-五氧化二磷P2O5

P2O5为固体，有很强的吸水性，作为杂质源操作在使用和保存时保持一定的状态是不可能的，用来扩散重复性差。

液态源-三氯氧磷POCL3

POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源，它是无色透明液体，具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。其比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟。POCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发，高温下蒸汽压很高。为了保持蒸汽压的稳定，通常是把源瓶放在20℃的恒温箱中。POCL3有巨毒，换源时应在抽风厨内进行，且不要在尚未倒掉旧源时就用水冲，这样易引起源瓶炸裂。POCl3在高温下（>600℃）分解生成

收稿日期:2002-04-30

作者简介:王晓晶(1978-),女,华南理工大学材料学院在读硕士。

硅太阳电池材料的研究进展

王晓晶1,2,班　群1,沈　辉1

(1.中国科学院广州能源研究所,广州510070;2.华南理工大学材料学院,广州510640)

摘　要:目前各种太阳电池材料中,硅是最主要的材料。文章简要介绍单晶硅、多晶硅、带状硅、非晶硅以及多晶硅薄膜材料的研究状况,并对有关问题和太阳电池材料的发展趋势进行了讨论。关键词:太阳电池材料;单晶硅;多晶硅;带状硅

中图分类号:T M91414　　　　　文献标识码:A 　　　　　文章编号:1004-3950(2002)04-0028-04

Study and progress of silicon solar cells material

WANG Xiao 2jing 1,2,BAN Q un 1,SHEN H ui 1

(1.G uangzhong Institute of Energy C onversion ,the Chinese Academy of Sciences ,G uangzhou 510070,China ;2.C ollege of

Materials Science and Engi

单晶制绒

第23卷　第3期

2002年6月

太　阳　能　学　报　　　　　　　　　　　　　Vol123,No13

ACTAENERGIAESOLARISSINICA

Jun.,2002

文章编号:025420096(2002)0320285205

单晶硅太阳电池的表面织构化

席珍强1,杨德仁1,吴　丹2,张　辉1,陈　君1

李先杭1,黄笑容3,蒋　敏3,阙端麟3

(1.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州310027;2.,杭州3.,)

摘　要:一种新型的腐蚀剂,(342O),。在70℃下,用3%的磷酸钠(Na4、覆盖率高的绒面结构,并且其表面:,随着腐蚀时间的增加,金字塔的密度越来越大,最后达到饱和;而且,,这种饱和时间不同;如果腐蚀时间过长,金字塔的顶部就会发生崩塌,从而导致表面发射率的升高。虽然异丙醇(IPA)在氢氧化钠(NaOH)溶液中会明显地改善织构化的效果,但是在磷酸钠(Na3PO4

12H2O)溶液中却会对织构化有很强的负面效应。最后,在实验的基础上对腐蚀机理进行了深入地探讨并认为:择

--优腐蚀是金字塔形成的最基本的原因,而缺陷、PO3或HPO2和异丙醇等仅仅是促进大金字塔形成的原因。这44

种腐蚀剂的成本很低,不易污染工作环境且

晶体硅太阳电池的暗电流类型分析

晶体硅太阳电池的暗电流类型分析阿特斯阳光电力科技有限公司 黄 洁

2010-11-19

晶体硅太阳电池的暗电流类型分析

暗电流简介 暗电流分类 具体事例 总结

晶体硅太阳电池的暗电流类型分析

暗电流简介A

N

暗电流

{

二极管反向饱和电流 薄层漏电流 体漏电流

P

材料缺陷

工艺问题

}

晶体硅太阳电池的暗电流类型分析

暗电流分类1,边缘刻蚀未完全 2,丝网污染 3,烧穿/肖特基漏电。 4,穿孔/裂纹 常见的漏电类型 5,腐蚀坑密集区域漏电 6 6,沿着位错或者晶粒不规则扩散 7,金属杂质超标 8, Si3N4颗粒造成的漏电 9,SiC漏电 10,材料本身带来的其他强复合中心 11,场致漏电/反向击穿

晶体硅太阳电池的暗电流类型分析

1 边缘刻蚀未完全选取5片电池片不做刻蚀再逐一磨边测试顺序 1 2 1 3 4 5 1 2 2 3 4 5 1 2 3 3 4 5 Uoc 0.6142 0.6175 0.6083 0.6132 0.6101 0.6164 0.6223 0.6168 0.6170 0.6193 0.6215 0.6213 0.6280 0.6199 0.6236 Isc 7.31 7.21 7.30 7.29 7.26 7.30

晶体硅太阳电池片弯曲度研究进展

杨江海，蒋忠伟，叶雄新，祁嘉铭 （东莞南玻光伏科技有限公司，东莞，523141）

摘要:在介绍铝硅相图、铝背场形成过程以及铝背场结构的基础上，阐述了丝网印刷晶体硅太阳电池弯曲度产生的原因，介绍了目前国内外解决晶体硅太阳电池弯曲度的几种方法，最后提出改变浆料成分是解决弯曲度的最佳方法。

关键词：铝硅相图 铝背场 弯曲度

引言

目前，晶体硅仍然是最主要的太阳电池材料，市场份额约为90％。太阳电池生产成本的50％以上来自于硅材料，减薄硅片是电池生产厂商降低生产成本的主要手段之一。硅片的厚度从最初的300μm微米到现在的200μm，并且向150μm或更薄化发展，且工艺基本上都采用丝网印刷和烧结来制备。由于硅片减薄，烧结过程中，电池片容易发生弯曲，而弯曲的电池片在后续工艺中容易破碎，降低成品率，增加电池生产成本。因此，减小薄片晶体硅太阳电池弯曲度已经成为太阳电池发展急需解决的问题。目前，国内外关于薄片晶体硅弯曲度已经有一系列报告。 1铝背场的形成过程 1.1 铝背场的形成过程

为了更好的了解弯曲度产生的原因，本文将结合电池片传统烧结

曲线、铝硅合金相图以及烧结时背场成分变化，介绍铝背场形成的微观机制。

图1为传统晶体硅