多晶硅襯底上制備HIT太陽(yáng)能電池及其特性研究.pdf

1、眾所周知，單晶硅太陽(yáng)能電池的效率要高于多晶硅太陽(yáng)能電池，因此在HIT(heterojunction with intrinsic thin layer)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)電池效率的持續(xù)提升，人們常常以單晶硅作為電池的襯底材料。然而，由于多晶硅太陽(yáng)能電池比單晶硅太陽(yáng)能電池的價(jià)格更低廉，多晶硅太陽(yáng)能電池的效率也越來越接近單晶硅太陽(yáng)能電池，因此多晶硅太陽(yáng)能電池已經(jīng)成為太陽(yáng)能電池制造業(yè)的主流產(chǎn)品。在電池的制備過程中，由于制備工藝簡(jiǎn)單和低溫

2、工藝的特點(diǎn)，與其他類型的太陽(yáng)能電池相比，HIT太陽(yáng)能電池的成本相對(duì)較低。與此同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)HIT太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化更好的發(fā)展，進(jìn)一步降低成本已經(jīng)成為電池發(fā)展過程中一個(gè)重要途徑。本論文利用多晶硅代替單晶硅做襯底材料，制備HIT太陽(yáng)能電池，并對(duì)電池的性能做了優(yōu)化，其主要成果如下：
　　本文在電池的制備過程中加入了退火吸雜工藝，目的是去除多晶硅體內(nèi)存在的大量重金屬雜質(zhì)和缺陷。分別利用鋁吸雜和磷吸雜兩種方式對(duì)多晶硅襯底硅片進(jìn)行退火吸雜處理。

3、實(shí)驗(yàn)中改變退火吸雜的時(shí)間、溫度、方法（恒溫吸雜和變溫吸雜）。研究發(fā)現(xiàn)，恒溫吸雜處理能有效地提高多晶硅片的少子壽命和少子擴(kuò)散長(zhǎng)度，吸雜的效果隨恒溫吸雜時(shí)間和溫度的改變而改變，并且鋁吸雜和磷吸雜的退火吸雜效果基本相同；變溫吸雜的效果要強(qiáng)于恒溫吸雜，在變溫吸雜中磷吸雜后制備的HIT太陽(yáng)能電池的效率稍高于鋁吸雜。
　　本文采用不同的處理辦法腐蝕掉退火吸雜后多晶硅片表面的吸雜層，研究了不同的腐蝕液在不同的腐蝕條件下對(duì)多晶硅片的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)

4、，多晶硅片的反射率會(huì)隨著腐蝕條件而改變，這也嚴(yán)重影響了HIT太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析與討論，得到腐蝕的最好工藝窗口為：鋁吸雜中利用濃度為10％的NaOH溶液在80℃腐蝕20min；磷吸雜中HF:HNO3=1:3混合酸溶液在室溫下腐蝕50s。
　　最后，本文通過增加本征非晶硅層，改變摻雜層的沉積時(shí)間、沉積功率、摻雜濃度，研究了非晶硅層對(duì)HIT太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換效率的影響。研究發(fā)現(xiàn)，本征非晶硅層對(duì)多晶硅片的鈍化作用可以明顯