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提高晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的方法

作者: | 發(fā)布日期: 2018 年 05 月 15 日 17:48 | 分類(lèi): 行業(yè)知識(shí)

(1) 光陷阱結(jié)構(gòu) :一般高效單晶硅電池采用化學(xué)腐蝕制絨技術(shù),制得絨面的反射率可達(dá)到10%以下。目前較為先進(jìn)的制絨技術(shù)是反應(yīng)等離子蝕刻技術(shù)(RIE),該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是和晶硅的晶向無(wú)關(guān),適用于較薄的硅片,通常使用SF6/O2混合氣體,在蝕刻過(guò)程中,F(xiàn)自由基對(duì)硅進(jìn)行化學(xué)蝕刻形成可揮發(fā)的SiF4,O自由基形成SixOyFz對(duì)側(cè)墻進(jìn)行鈍化處理,形成絨面結(jié)構(gòu)。目前韓國(guó)周星公司應(yīng)用該技術(shù)的設(shè)備可制得絨面反射率低于在2%~20%范圍。

(2) 減反射膜 :它的基本原理是位于介質(zhì)和電池表面具有一定折射率的膜,可以使入射光產(chǎn)生的各級(jí)反射相互間進(jìn)行干涉從而完全抵消。單晶硅電池一般可以采用TiO2、SiO2、SnO2、ZnS、MgF2單層或雙層減反射膜。在制好絨面的電池表面上蒸鍍減反射膜后可以使反射率降至2%左右。

(3) 鈍化層:鈍化工藝可以有效地減弱光生載流子在某些區(qū)域的復(fù)合。一般高效太陽(yáng)電池可采用熱氧鈍化、原子氫鈍化,或利用磷、硼、鋁表面擴(kuò)散進(jìn)行鈍化。熱氧鈍化是在電池的正面和背面形成氧化硅膜,可以有效地阻止載流子在表面處的復(fù)合。原子氫鈍化是因?yàn)楣璧谋砻嬗写罅康膽覓戽I,這些懸掛鍵是載流子的有效復(fù)合中心,而原子氫可以中和懸掛鍵,所以減弱了復(fù)合。

(4) 增加背場(chǎng):如在P型材料的電池中,背面增加一層P+濃摻雜層,形成P+/P的結(jié)構(gòu),在P+/P的界面就產(chǎn)生了一個(gè)由P區(qū)指向P+的內(nèi)建電場(chǎng)。由于內(nèi)建電場(chǎng)所分離出的光生載流子的積累,形成一個(gè)以P+端為正,P端為負(fù)的光生電壓,這個(gè)光生電壓與電池結(jié)構(gòu)本身的PN結(jié)兩端的光生電壓極性相同,從而提高了開(kāi)路電壓Voc。同時(shí)由于背電場(chǎng)的存在,使光生載流子受到加速,這也可以看作是增加了載流子的有效擴(kuò)散長(zhǎng)度,因而增加了這部分少子的收集幾率,短路電流Jsc也就得到提高。

(5) 改善襯底材料:選用優(yōu)質(zhì)硅材料,如N型硅具有載流子壽命長(zhǎng)、制結(jié)后硼氧反應(yīng)小、電導(dǎo)率好、飽和電流低等。

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