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    提高晶硅太陽能電池轉換效率的方法

    2012-08-10 11:31:02 太陽能發電網
     (1) 光陷阱結構。一般高效單晶硅電池采用化學腐蝕制絨技術,制得絨面的反射率可達到10%以下。目前較為先進的制絨技術是反應等離子蝕刻技術(RIE),該技術的優點是和晶硅的晶向無關,適用于較薄的硅片,通常使用SF6/O2混合氣體,在蝕刻過程中,F自由基對硅進行化學蝕刻形成可揮發的SiF4,O自由基形成SixOyFz

       (1) 光陷阱結構。一般高效單晶硅電池采用化學腐蝕制絨技術,制得絨面的反射率可達到10%以下。目前較為先進的制絨技術是反應等離子蝕刻技術(RIE),該技術的優點是和晶硅的晶向無關,適用于較薄的硅片,通常使用SF6/O2混合氣體,在蝕刻過程中,F自由基對硅進行化學蝕刻形成可揮發的SiF4,O自由基形成SixOyFz對側墻進行鈍化處理,形成絨面結構。目前韓國周星公司應用該技術的設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和電池表面具有一定折射率的膜,可以使入射光產生的各級反射相互間進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域的復合。一般高效太陽電池可采用熱氧鈍化、原子氫鈍化,或利用磷、硼、鋁表面擴散進行鈍化。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合。原子氫鈍化是因為硅的表面有大量的懸掛鍵,這些懸掛鍵是載流子的有效復合中心,而原子氫可以中和懸掛鍵,所以減弱了復合。

      (4) 增加背場: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的結構,在P+/P的界面就產生了一個由P區指向P+的內建電場。由于內建電場所分離出的光生載流子的積累,形成一個以P+端為正,P端為負的光生電壓,這個光生電壓與電池結構本身的PN結兩端的光生電壓極性相同,從而提高了開路電壓Voc。同時由于背電場的存在,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散長度,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:選用優質硅材料,如N型硅具有載流子壽命長、制結后硼氧反應小、電導率好、飽和電流低等。

      作者博客:和海一樣的新能源

     



    作者: 來源:中國太陽能發電網 責任編輯:凌月

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