晶硅材料的鈍化與晶硅太陽電池的光致衰減效應(yīng)研究.pdf

1、光伏行業(yè)近十年取得了快速的發(fā)展，其中晶硅太陽電池不僅在成本上有了大幅降低，電池效率也得到很大的提升，傳統(tǒng)單晶硅電池從17％提升到20%左右，各種高效結(jié)構(gòu)電池也有很大突破。作為影響晶硅太陽電池效率的關(guān)鍵技術(shù)，p型晶硅的表面鈍化及摻硼晶硅電池的光致衰減問題一直沒有得到很好的解決。本文系統(tǒng)地對這兩個問題進(jìn)行了研究。
　　本文采用PECVD和ALD沉積技術(shù)制備了SiNx和Al2O3薄膜，采用快速熱退火爐對各壽命片進(jìn)行不同條件的熱處理，先后

2、研究了退火時間、退火溫度和薄膜厚度對p型晶硅表面鈍化的影響，找到了各類鈍化膜的最佳熱處理條件。同時，通過PV2000A測試系統(tǒng)對鈍化膜的固定電荷密度和界面缺陷態(tài)密度等進(jìn)行了表征，對鈍化的影響機理進(jìn)行了比較深入的分析。
　　其次，本文通過對各種壽命片及不同結(jié)構(gòu)的電池片的光照實驗，驗證了摻硼晶硅電池的光致衰減現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)常規(guī)摻硼晶硅電池在經(jīng)過光照后，開路電壓、短路電流和轉(zhuǎn)換效率等電學(xué)性能均出現(xiàn)一定程度的衰減，常規(guī)單晶電池光照1710mi

3、n后效率衰減率為3%左右，單晶PERC電池效率衰減率達(dá)到4.25%，認(rèn)為光致衰減現(xiàn)象的形成因素包括以下三點：一、晶硅材料中的硼氧元素在光照后形成B-O復(fù)合體，該缺陷復(fù)合體對載流子具有嚴(yán)重的復(fù)合作用；二、與間隙Fe有關(guān)的相關(guān)缺陷也會導(dǎo)致晶硅材料的光致衰減；三、光照后鈍化層的界面缺陷態(tài)密度有一定的升高，鈍化層鈍化效果的降低是光致衰減另一影響因素。
　　最后本文采用摻鎵晶硅代替普通摻硼晶硅制備出具有很好抑制光致衰減的電池片，使用摻鎵晶硅