晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池非晶硅薄膜與背場工藝優(yōu)化研究.pdf

1、晶硅異質(zhì)結(jié)電池具有轉(zhuǎn)化效率高和工藝溫度低的優(yōu)點，在光伏應用中人們對晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池有著廣泛的興趣。到目前為止，只有日本松下公司的HIT異質(zhì)結(jié)太陽電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但其對HIT電池的相關(guān)工藝和制備過程高度保密，國際上其他研究結(jié)構(gòu)和企業(yè)對晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池進行了大量研究，我國起步較晚，與他們的差距較大。本文研究優(yōu)化晶硅異質(zhì)結(jié)電池的非晶硅薄膜和背場工藝。
　　本文基于 HWCVD研究了沉積本征非晶硅薄膜研究對硅片鈍化效果，并比較了兩種常

2、用測試測試硅片少子壽命技術(shù)的差異；基于 HWCVD沉積非晶硅薄膜技術(shù)制備晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池，優(yōu)化了鋁背場燒結(jié)工藝，制備單層發(fā)射極電池和雙層發(fā)射極電池并進行對比；與企業(yè)合作研究，利用薄膜電池生產(chǎn)設(shè)備嘗試制備晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池。主要結(jié)論如下：
　　基于HWCVD沉積本征非晶硅薄膜研究鈍化硅片表面，隨著沉積氣壓增大，非晶硅薄膜微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)R*逐漸減小，薄膜中的空位缺陷也逐漸減少；隨著熱絲電流增大，薄膜微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)R*先減小后增大，薄膜中

3、空位缺陷逐漸增多。μ-PCD和RF-PCD測試硅片所獲得結(jié)果差異與硅片少子壽命面分布相關(guān)，面分布不均勻時二者測試結(jié)果差異很大，面分布均勻時二者測試結(jié)果相差不大。
　　基于HWCVD技術(shù)制備晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池，首先優(yōu)化了鋁背場燒結(jié)工藝，引入雙層發(fā)射極結(jié)構(gòu)用于晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池。對比單層發(fā)射極電池和雙層發(fā)射極電池的性能，發(fā)現(xiàn)雙層發(fā)射極電池的開路電壓和填充因子大幅提升，短路電流密度也有提高，最終雙層發(fā)射極電池比單層發(fā)射極電池效率提高了3

4、.03％。
　　基于薄膜電池生產(chǎn)設(shè)備PECVD沉積非晶硅薄膜、LPCVD沉積BZO制備晶硅異質(zhì)結(jié)太陽電池，優(yōu)化本征鈍化層氣壓和氫稀釋比應用于制作電池，對比鋁背場結(jié)構(gòu)的電池和非晶硅背場結(jié)構(gòu)的電池性能，發(fā)現(xiàn)鋁背場結(jié)構(gòu)的電池開路電壓、短路電流密度和填充因子都有很大的提升，量子效率在長波段改善顯著，最后電池轉(zhuǎn)換效率提升了2.35%。
　　使用掃面電鏡測得在制絨電池表面 BZO的形貌圖，發(fā)現(xiàn) BZO表面的晶粒生長呈現(xiàn)金字塔的微觀結(jié)構(gòu)，