硅太阳能电池背表面钝化研究

【摘要】： 降低体晶体硅成本,是日益竞争激烈光伏产业追求的目标之一,降低硅原料成本,一般需要向更薄的硅片发展,采用更薄的硅片是以后晶体硅太阳能电池产业发展的趋势之一。对于薄片化的硅太阳能电池,背面钝化显得越来越重要了。本文通过对少数载流子有效寿命的检测分析和丝网印刷形成背局域接触的方法对背面钝化技术作了系统的实验研究。 首先,利用PC1D模拟背面复合速度对太阳能电池效率的影响,采用CTO、RTO、SIN及其叠加层这些不同介质膜作为背表面钝化膜,通过QSSPCD检测其钝化效果。实验发现氮化硅膜的厚度从26nm到75nm的时候,钝化效果基本相同,而在17nm左右的时候,钝化效果有所下降,1.9到2.3折射率的氮化硅薄膜对背面钝化的影响不是很大,2.3折射率氮化硅薄膜的退火特性几乎和2.0折射率的退火特性相同,对于不同的腐蚀界面,双面氮化硅的钝化效果基本一致,而对于叠加层来说,经过RTP处理之后,diffused硅片的少子寿命有少许下降,CTO的氧化时间在80分钟左右的时候,少子寿命有逐渐下降的趋势,而在50-80分钟的时候,少子寿命上升。 其次,采用三种不同的方法去除背P-N结,实验发现:三种去背结的效果几乎一致。采用丝网印刷的方法形成条形局域背接触和局域背面点接触,条形接触的面积为背表面的25%,背面点接触孔径为250um,间距2mm,经过RTP处理之后,两种不同的接触方式存在相同的问题,串联电阻大,并联电阻小,而利用腐蚀浆料的方法,来形成背面点接触,在电性能参数有少许改善。 【关键词】：晶体硅太阳能电池 背面钝化CTO、RTO、SIN 背面局域接触
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 太阳能电池前景7-8
• 1.1.1 能源危机7
• 1.1.2 可再生能源7-8
• 1.2 太阳能电池的发展历史及现状8-11
• 1.2.1 单晶硅电池9
• 1.2.2 多晶硅电池9
• 1.2.3 非晶硅/单晶硅异质结（HIT）太阳电池9-10
• 1.2.4 薄膜光伏电池10-11
• 1.3 背面钝化技术研究概况11-13
• 1.4 本文主要的研究工作13-15
• 第二章 太阳能电池原理15-23
• 2.1 光电转换过程15-16
• 2.2 P-N 结的形成16
• 2.3 太阳能电池等效电路图16-17
• 2.4 影响电池效率的主要因素17-18
• 2.5 少数载流子的复合理论18-20
• 2.6 钝化膜的表面钝化作用20-23
• 第三章 实验设备23-29
• 3.1 直接式PECVD23
• 3.2 RTP 设备23-24
• 3.3 热氧化炉24
• 3.4 椭偏仪24-25
• 3.5 暂稳态少子寿命测试仪（QSSPCD）25-26
• 3.6 太阳电池效率测试仪26-27
• 3.7 本章小结27-29
• 第四章 硅片背表面钝化研究29-47
• 4.1 太阳能电池薄片化29-30
• 4.2 背面复合损失30
• 4.3 PC1D 模拟30-32
• 4.4 不同介质膜的钝化效果32-45
• 4.4.1 氢化的不同厚度的氮化硅膜的背面钝化作用32-37
• 4.4.2 对不同的腐蚀界面钝化的效果37
• 4.4.3 不同折射率氮化硅膜背面钝化效果37-40
• 4.4.4 2.3 折射率氮化硅膜的退火特性40-42
• 4.4.5 CTO，RTO 及与氮化硅叠层的钝化效果42-45
• 4.5 本章小结45-47
• 第五章 电池结果及分析47-55
• 5.1 背面钝化电池47-54
• 5.1.1 去除P-N 结的实验47-49
• 5.1.2 背面钝化电池的制备49-52
• 5.1.3 利用腐蚀浆料的方法制备背接触52-54
• 5.2 本章小结54-55
• 第六章 总结和展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文62

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

方形硅纳米孔洞的制备及应用研究    蔡永梅

热氧化法钝化硅片的少数载流子寿命    崔灿,杨德仁,余学功,马向阳,李立本,阙端麟

我国阳光发电技术面临的问题和对策    陈哲艮

氮化硅薄膜的性能研究以及在多晶硅太阳电池上的应用    赵慧,徐征,励旭东,李海玲,许颖,王文静

PECVD淀积氮化硅薄膜性质研究    王晓泉,汪雷,席珍强,徐进,崔灿,杨德仁

美国光伏发电与百万屋顶计划    董玉峰,王万录,韩大星

薄膜太阳电池的研究进展    耿新华,孙云,王宗畔,李长健

低成本衬底上晶体硅薄膜太阳电池的研究    励旭东

PECVD沉积的氮化硅薄膜热处理性质研究    姚日英

太阳电池硅锭生产技术    吴建荣;杨佳荣;昌金铭;

真空退火对低频PECVD氮化硅薄膜性能的影响    柳聪;蒋亚东;黎威志;

链式氧化制备SiO_2膜的研究    张松;席曦;王振交;唐宁;季静佳;李果华;

半导体材料的光伏应用现状    邓志杰,王雁,王荣敏

InP/InGaAs PIN红外探测器增透膜的研究    杨集;冯士维;王承栋;张跃宗;李瑛;孙静莹;

机械振动对直拉法Si单晶生长的影响    李巨晓;庄力;

失效器件分析    邹子英;吴晓虹;

PECVD淀积Si_3N_4作为光刻掩膜版的保护膜    张晓情;李沛林;王敬松;杨建红;

光致发光技术在Si基太阳电池缺陷检测中的应用    严婷婷;张光春;李果华;汪义川;陈如龙;李波;

过冷度对重掺B直拉Si单晶中小角晶界的影响    王飞尧;孙新利;饶伟星;何国君;王伟棱;

多孔石英陶瓷上化学气相沉积氮化硅薄膜    刘晓亭;陈茜;罗静;王文宇;陈皓;

类金刚石应用于非晶硅薄膜太阳电池的研究进展    汪新智;朱嘉琦;何玉荣;王天宇;胡彦伟;刘星;

铜铟镓硒薄膜太阳电池研究进展及应用现状    刘琪;张光胜;王立涛;冒国兵;

晶体硅太阳电池的SiN_x:H/热氧化SiO_2双层结构的表面钝化特性研究    周春兰;唐煜;王文静;赵雷;李海玲;刁宏伟;

柔性衬底上a-SiNx:H绝缘介质薄膜的制备与特性研究    杨恢东;

SOI材料中绝缘层界面处离子注入氟的SIMS剖析    方培源;曹永明;

PECVD法沉积氮化硅薄膜性质工艺实验研究    张檀威;黄辉;蔡世伟;黄永清;任晓敏;

坩埚表面改性对冶金法太阳能多晶硅少子寿命的影响    张聪;魏奎先;马文会;陈秀华;张俊峰;

关于多晶硅生产中碳元素形成的研究    杨晟;

超冶金级硅的制备研究    于站良

真空定向凝固法去除硅中金属杂质和晶体生长控制的研究    梅向阳

高性能反应烧结碳化硅陶瓷材料制备及其性能研究    邓明进

直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究    曹建伟

杂质对直拉硅单晶力学性能的影响    曾徵丹

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

太阳能级硅（SOG-Si）光伏电池中多孔硅吸杂工艺及其神经网络分析方法研究    张彩珍

300mm硅片超精密磨床设计与开发    朱祥龙

太阳能级硅冶金制备技术研究    罗大伟

纳米ZnO基有机/无机复合光伏器件研究    王丽丹

锗单晶片的表面化学腐蚀研究    张亚萍

硅、锗切割片的损伤层研究    张秀芳

铜和银在锗单晶中的电学行为研究    孙法

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

超精密磨削硅片变形规律的研究    赵海轩

染料敏化太阳能电池电极改性研究    石德晖

集成电路用硅片加工化学品研究    杨杰

碳热还原歧化法制备高品质硅的实验研究    吕东

冶金级硅精炼除硼研究    王烨

真空冶金法提纯高铝掺杂单晶硅尾料    李志红

多孔阳极氧化铝模板合成纳米点阵列的研究进展    冯异;赵军武;高芬;

多孔硅外延转移技术制备以氮化硅为绝缘埋层的SOI新结构    谢欣云,刘卫丽,门传玲,林青,沈勤我,林成鲁

单晶硅太阳电池表面绒面制备及其性质研究    吴江宏;胡社军;王忆;范东华;李昌明;

化学还原法制备银纳米颗粒    晋传贵;姜山;陈刚;

铁钝化多孔硅形成过程中的形貌演化和腐蚀机理    李新建,杨晓辉,富笑男

电化学法制备硅纳米线    杨娟玉;卢世刚;阚素荣;张向军;丁海洋;

双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的研究    张萍;娄利飞;柴常春;杨银堂;

一维纳米硅材料的制备与性能研究    牛俊杰

硅及硅化物纳米结构的制备与性能研究    刘志洪

硅纳米线阵列的制备及其在生化传感器中的应用    万丽娟

多孔硅的无酸水热法制备及发光研究    朱利兵

多孔硅的湿度传感特性研究    姜涛

多孔硅的制备及稳定化研究    贾金涛

硅纳米线的修饰及氧化锌纳米棒的合成与表征    班惠昭

多孔硅的制备及其光致发光性能研究    徐大余

纳米硅的合成、表征以及光学性能研究    王宪芬

银/硅纳米孔柱阵列的表面增强拉曼散射效应研究    冯飞

湿法化学刻蚀法制备硅纳米线    汪彬

减反特性的微纳复合结构的制备和研究    顾小勇

硅纳米洞/线的制备及应用于SERS基底的研究    王维

ECR Plasma CVD法淀积介质膜技术在半导体光电器件中的应用    茅冬生,谭满清

微氮硅单晶中氧沉滨    杨德仁，姚鸿年，阙端麟

有机发光器件的低温氮化硅薄膜封装    黄卫东,王旭洪,盛玫,徐立强,Frank Stubhan,罗乐,冯涛,王曦,张富民,邹世昌

磁控反应溅射法低温制备氮化硅薄膜    邱春文,陈雄文,石旺舟,欧阳艳东

CVD法氮化硅薄膜制备及性能    杨辉,马青松,葛曼珍

螺旋波等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜    于威,刘丽辉,侯海虹,丁学成,韩理,傅广生

吸杂技术在硅电池中的应用    王玉亭;赵玉文;

太阳电池用氮化硅薄膜及氢钝化研究    王晓泉

太阳能驱动未来(下)    纪秀磊;

硅太阳能电池在我段信号点灯方面的应用    张正新;

太阳能小艇的推进装置    王绍元;

叶绿素与新能源开发    王春华;

我国太阳能利用研究状况    

多晶硅太阳能电池    筱军;

德研发出转换率逾20％的多晶硅太阳能电池    李峰;

TiO_2基太阳能电池研究进展    陈云霞;郝江波;何鑫;

采集太阳能(上)——基础化学推进新型低成本太阳能电池的开发    

2009年太阳能电池市场重新洗牌已无可避免,挑战与机遇并存    

浮法超白玻璃用晶硅太阳能电池盖板的研究    杜勇;李钊;

硅太阳能电池在1319nm激光辐照下的热激发载流子效应:一种对能量低于禁带宽度光子的响应研究    江天;

氟基等离子体诊断以及在多晶硅太阳能电池制绒中应用研究    邹帅;辛煜;唐中华;吉亮亮;苏晓东;

统计制程控制在硅太阳能制造中的应用    高传楼;

环保型硅太阳能电池背场铝浆的研究进展    付明;丁骁;范琳;

斜入射下金属纳米颗粒对硅太阳能电池吸收增益的研究    夏子奂;

嵌入式节能利用型太阳能光伏供电系统在通信局(站)的应用    刘宝贵;侯福平;

太阳电池烧穿工艺对氮化硅薄膜的光学性质的影响    周之斌;赵占霞;陈凤祥;古丽娜;孟凡英;崔容强;

太阳能光伏发电系统的设计    李大军;

切割钢丝发展方向及生产注意事项探讨    毛可勇;

“英利”N型单晶硅太阳能电池技术达国际领先水平    信国安　王炳洋

单晶硅太阳能电池基地奠基    记者 黄莹　通讯员 胡沛 冯涛 徐文婷

在汉生产单晶硅太阳能电池    记者 严运涛　通讯员 胡沛 冯涛 徐文婷

全省最大高效晶硅太阳能电池项目落户清流    魏永富

晶澳成全球最大晶体硅太阳能电池片供应商    通讯员 段同刚　记者 蔡计锁

英利N型硅太阳能电池技术实现新突破    记者 刘飞

单晶硅太阳能电池片芜湖问世    记者 沈宫石　通讯员 王贤志

晶澳跃升全球最大晶体硅太阳能电池厂商    通讯员 段同刚　高琴伟 记者 郑惠华

鄂旗又一重大项目获自治区立项备案    格日乐其其格

超日太阳两项目试产成功达产后公司业绩将暴增    记者 刘相华

晶体硅太阳能电池梯度减反射膜及硅锭中晶体缺陷的研究    刘兵发

多晶硅太阳电池新腐蚀液的研究及其应用    刘志刚

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

低温液相法制备三元硫属半导体薄膜的研究    石勇

单晶硅太阳能电池效率进一步提高探索    游金钏

单晶硅太阳能电池生产工艺的研究    王瑶

晶体硅太阳能电池丝网印刷工艺优化的研究    李栋才

单晶硅太阳能电池表面制绒新方法研究    孙林锋

工业晶体硅太阳能电池栅线优化研究    王庆伟

硅太阳能电池中击穿机制的研究    杨臣

单晶黑硅太阳能电池性能研究与硅表面制备银栅线    张恩阳

硅太阳能电池中深能级的研究    李葛亮

基于光学微结构减小硅太阳能电池反射光损失的研究    彭露露

晶硅太阳能电池表面钝化薄膜和机理的研究    张伟