高效選擇性發(fā)射極太陽能電池的研究與制備.pdf

1、目前，全球能源消費(fèi)主要以污染嚴(yán)重的煤炭、石油、天然氣等化石燃料為主，如果無節(jié)制地繼續(xù)開采，到21世紀(jì)中葉，全球?qū)⒚媾R嚴(yán)重的能源威脅。近年來，很多地區(qū)氣候反常，酸雨范圍不斷擴(kuò)大，臭氧層空洞范圍越來越大，其原因就在于化石燃料的使用。為了減少燃燒化石燃料對(duì)大氣的污染，保證能源長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)，必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加快發(fā)展可再生能源，這已成為全世界的共識(shí)。其中，由于太陽能發(fā)電的諸多優(yōu)勢(shì)，已逐步成為世界各國(guó)開發(fā)和研究的重點(diǎn)。
　　晶體硅太陽

2、能電池因其轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能電池中一直都占據(jù)著主導(dǎo)地位，并且，提高轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本始終是其發(fā)展和追求的方向。而具有選擇性發(fā)射極的晶體硅太陽能電池，由于它可以彌補(bǔ)常規(guī)均勻發(fā)射極的不足，能夠打破其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，因此，成為研發(fā)新型電池結(jié)構(gòu)的焦點(diǎn)。
　　本研究對(duì)選擇性發(fā)射極結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了理論分析，討論了已有實(shí)現(xiàn)這一結(jié)構(gòu)所采用工藝的利弊，通過工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提出了三種基于常規(guī)生產(chǎn)條件的改進(jìn)方案，包括無減反射膜(

3、含磷硅玻璃層)燒結(jié)和干法腐蝕方案、兩步燒結(jié)和干法/濕法腐蝕方案，以及常規(guī)燒結(jié)和干法/濕法腐蝕方案，并通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了可行性考察。在實(shí)驗(yàn)過程中，本研究采用多種測(cè)試手段和設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和樣品進(jìn)行了可靠的分析，如四探針測(cè)試儀、冷熱探針測(cè)試儀、擴(kuò)展電阻法（SRP）、Datapaq、Correscan、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜分析（EDX）、光學(xué)共焦顯微鏡等，并利用Minitab軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。并通過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及數(shù)據(jù)

4、分析結(jié)果，證明在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及消耗輔材下，本研究所提出的改進(jìn)方案在實(shí)現(xiàn)選擇性發(fā)射極晶體硅太陽能電池方面具有很高的可行性，有潛力能夠在現(xiàn)有晶體硅太陽能電池的基礎(chǔ)上提高轉(zhuǎn)換效率。此外，在實(shí)驗(yàn)過程中，本研究根據(jù)改進(jìn)方案的需要，還開發(fā)出了兩步燒結(jié)工藝和只與硅材料反應(yīng)但基本不與鋁背場(chǎng)反應(yīng)的腐蝕溶液。同時(shí)，本研究還對(duì)針對(duì)各種改進(jìn)方案提出了今后工藝優(yōu)化的方向。
　　隨著，生產(chǎn)設(shè)備的不斷更新，消耗輔材的不斷改進(jìn)，以及生產(chǎn)工藝的不斷成熟，本研究所提