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列数各类高效晶硅太阳能电池

  (4)日本sHARP的C一Si/µc-Si异质pp+结高效电池

  SHARP公司能源转换实验室的高效电池,前面采用绒面织构化,在SiO2钝化层上沉积SiN为A只乙后面用RF-PECVD掺硼的µc一Si薄膜作为背场,用SiN薄膜作为后表面的钝化层,Al层通过SiN上的孔与µcSi薄膜接触。5cmX5cm电池在AM1.5条件下效率达到21.4%(Voc=669mV,Isc=40.5mA,FF=0.79)。

  (5)我国单晶硅高效电池

  天津电源研究所在国家科委“八五”计划支持下开展高效电池研究,其电池结构类似UNSw的V型槽PEsC电池,电池效率达到20.4%。北京市太阳能研究所“九五”期间在北京市政府支持下开展了高效电池研究,电池前面有倒金字塔织构化结构,2cmX2cm电池效率达到了19.8%,大面(5cmX5cm)激光刻槽埋栅电池效率达到了18.6%。

  多晶硅高效电池

  多晶硅太阳电池的出现主要是为了降低成本,其优点是能直接制备出适于规模化生产的大尺寸方型硅锭,设备比较简单,制造过程简单、省电、节约硅材料,对材质要求也较低。晶界及杂质影响可通过电池工艺改善;由于材质和晶界影响,电池效率较低。电池工艺主要采用吸杂、钝化、背场等技术。

  近年来吸杂工艺再度受到重视,包括三氯氧磷吸杂及铝吸杂工艺。吸杂工艺也在微电子器件工艺中得到应用,可见其对纯度达到一定水平的单晶硅硅片也有作用,但其所用的条件未必适用于太阳电池,因而要研究适合太阳电池专用的吸杂工艺。研究证明,在多晶硅太阳电池上,不同材料的吸杂作用是不同的,特别是对碳含量高的材料就显不出磷吸杂的作用。有学者提出了磷吸杂模型,即吸杂的速率受控干两个步骤:①金属杂质的释放/扩散决定了吸杂温度的下限;②分凝模型控制了吸杂的最佳温度。另有学者提出,在磷扩散时硅的自间隙电流的产生是吸杂机制的基本因素。

  常规铝吸杂工艺是在电池的背面蒸镀铝膜后经过烧结形成,也可同时形成电池的背场。近几年在吸杂上的工作证明,它对高效单晶硅太阳电池及多晶硅太阳电池都会产生一定的作用。

  钝化是提高多晶硅质量的有效方法。一种方法是采用氢钝化,钝化硅体内的悬挂键等缺陷。在晶体生长中受应力等影响造成缺陷越多的硅材料,氢钝化的效果越好。氢钝化可采用离子注入或等离子体处理。在多晶硅太阳电池表面采用pECVD法镀上一层氮化硅减反射膜,由于硅烷分解时产生氢离子,对多晶硅可产生氢钝化的效果。

  在高效太阳电池上常采用表面氧钝化的技术来提高太阳电池的效率,近年来在光伏级的晶体硅材料上使用也有明显的效果,尤其采用热氧化法效果更明显。使用PECVD法在更低的温度下进行表面氧化,近年来也被使用,具有一定的效果。

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