單晶硅太陽(yáng)能電池?cái)U(kuò)散工藝與電學(xué)特性仿真研究.pdf

1、隨著晶硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)單晶硅太陽(yáng)能電池工藝仿真以及單晶硅太陽(yáng)能電池器件電學(xué)特性的仿真分析，對(duì)于探索新工藝，工藝現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文構(gòu)建了單晶硅太陽(yáng)能電池模型，研究了單晶硅太陽(yáng)能電池?cái)U(kuò)散工藝中各步序（氧化、預(yù)擴(kuò)散與再分布）、p-n結(jié)特性的主要參數(shù)（結(jié)深與表面濃度）等對(duì)單晶硅太陽(yáng)能電池電學(xué)特性的影響，在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)了單晶硅太陽(yáng)能電池?cái)U(kuò)散工藝仿真以及單晶硅太陽(yáng)能電

2、池器件仿真，并對(duì)兩種典型的單晶硅太陽(yáng)能電池?cái)U(kuò)散工藝進(jìn)行了仿真和優(yōu)化，得到了最優(yōu)結(jié)構(gòu)與工藝的太陽(yáng)能電池電學(xué)特性。研究結(jié)果表明，采用擴(kuò)散工藝條件1時(shí)單晶硅太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓為0.6215V，短路電流為3.545A，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18.15％；工藝條件2時(shí)獲得的開(kāi)路電壓為0.6208V，短路電流為3.489A，轉(zhuǎn)換效率為17.88％。該結(jié)果與實(shí)驗(yàn)所測(cè)結(jié)果基本吻合，驗(yàn)證了仿真方法的正確性。通過(guò)反復(fù)優(yōu)化得到了最佳工藝參數(shù)。在此工藝參數(shù)下，單晶硅太

3、陽(yáng)能電池開(kāi)路電壓達(dá)0.622V，短路電流達(dá)3.545A，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到18.16％，且該工藝較原工藝條件1能縮短24分鐘的擴(kuò)散工藝時(shí)間，明顯提高生產(chǎn)效率。優(yōu)化后的具體工藝參數(shù)為：氧化溫度880℃，氧化時(shí)間10min，不攜源N2流量20000ml/min，O2流量2000ml/min；預(yù)擴(kuò)散溫度880℃，預(yù)擴(kuò)散時(shí)間19min，不攜源N2流量2200ml/min，攜源N2流量為2400ml/min，O2流量3000ml/min；再分布溫度88