低表面摻雜濃度高效晶體硅太陽電池研究

1、浙江貝盛光伏股份有限公司 姓名：張杰 部門：研發(fā)部低表面摻雜濃度高效晶體硅太陽電池研究2011-8-6 Confidential Staff Only 引言Q 為什么選用低表面濃度Q 常規(guī)方阻與高方阻電池特性對(duì)比Q 如何實(shí)現(xiàn)低表面濃度的優(yōu)勢(shì)Q 低表面濃度電池的性能測(cè)試為了提高太陽電池對(duì)太陽光各波段的吸收，太陽能工作者一直致力于提高太陽電池的光譜響應(yīng)。 其中提高短波響應(yīng)的方法主要有擴(kuò)散淺結(jié)、 在電池片光照面制減反射膜等。擴(kuò)散淺結(jié)可以減少 “ 死層” 的影響，增加光生載流子的收集率，提高短波響應(yīng)。SiNx耐磨且疏水性好、減反射效果好，而且有很好的表面和體鈍化作用，可使硅表面復(fù)合減少，從而有效地提高

2、電池頂層的短波響應(yīng)。本文主要是圍繞擴(kuò)散淺結(jié)這一方向展開研究，通過方塊電阻和正面網(wǎng)版圖形的搭配實(shí)驗(yàn)，達(dá)到提升電池片轉(zhuǎn)換效率的目的。 Confidential Staff Only 方塊電阻的探討淺淺結(jié)結(jié)輕輕摻摻深深結(jié)結(jié)重重?fù)綋絛 d 高方阻高方阻低方阻低方阻 Confidential Staff Only 為什么選用低表面濃度隨著表面摻雜濃度的增大，少子復(fù)合損失增多，少子壽命迅速下降。備注：陷阱復(fù)合：半導(dǎo)體中的雜質(zhì)和缺陷會(huì)在禁帶中產(chǎn)生允許能級(jí)。這些陷阱能級(jí)引起一種很有效的兩級(jí)復(fù)合過程。俄歇復(fù)合：碰撞電離效應(yīng)的逆過程。輻射復(fù)合：光吸收的逆過程。 Confidential Staff Only 為什

3、么選用低表面濃度此圖為光吸收71%時(shí)，最大的死層厚度與截止波長(zhǎng)的關(guān)系，當(dāng)死層厚度越小，短波端截止波長(zhǎng)越短，所以淺結(jié)可以展寬短波段的光譜效應(yīng)。 Confidential Staff Only 常規(guī)方塊電阻電池特性 常規(guī)方塊電阻常規(guī)方塊電阻35-4535-45相對(duì)深結(jié)相對(duì)深結(jié)缺點(diǎn)：表面和頂區(qū)復(fù)合損失缺點(diǎn)：表面和頂區(qū)復(fù)合損失大，短波光譜響應(yīng)差大，短波光譜響應(yīng)差優(yōu)點(diǎn)：電極燒結(jié)條件放寬優(yōu)點(diǎn)：電極燒結(jié)條件放寬相對(duì)高的表面濃度相對(duì)高的表面濃度缺點(diǎn)：死層厚，表面復(fù)合損缺點(diǎn)：死層厚，表面復(fù)合損失大，短波光電轉(zhuǎn)換效率低失大，短波光電轉(zhuǎn)換效率低優(yōu)點(diǎn)：電極歐姆接觸好，串聯(lián)優(yōu)點(diǎn)：電極歐姆接觸好，串聯(lián)電阻小電阻小 Con

4、fidential Staff Only 高方塊電阻電池特性方塊電阻方塊電阻5555表面濃度低表面濃度低表面損失減少，頂區(qū)光譜響應(yīng)增大表面損失減少，頂區(qū)光譜響應(yīng)增大短路電流和開路電短路電流和開路電壓提高壓提高淺結(jié)淺結(jié)死層薄，表面和頂區(qū)復(fù)合損失減小，短波死層薄，表面和頂區(qū)復(fù)合損失減小，短波區(qū)域光電轉(zhuǎn)換效率高區(qū)域光電轉(zhuǎn)換效率高短路電流和開路電短路電流和開路電壓提高壓提高 Confidential Staff Only 如何實(shí)現(xiàn)低表面濃度的優(yōu)勢(shì)驗(yàn)證（驗(yàn)證（4444根細(xì)柵，線寬根細(xì)柵，線寬100m100m）目標(biāo)方阻實(shí)際方阻平均值35414142414141.2414142404040.84548494

5、9484948.6484949484848.455575958585757.8586059575858.465656666646465.0656865646465.2A組PmppUocIscRsFFNcell352.6670.6255.5260.00577.220.1723452.7050.6275.5760.00577.360.1747552.6930.635.6360.00775.850.1739652.6860.6315.7020.00874.660.1735 Confidential Staff Only 如何實(shí)現(xiàn)低表面濃度的優(yōu)勢(shì)改進(jìn)方案（改進(jìn)方案（5454根細(xì)柵，線寬根細(xì)柵，線寬90

6、m90m）54線網(wǎng)版細(xì)柵寬度：大約90um44線網(wǎng)版細(xì)柵寬度：大約100um理論上兩種網(wǎng)版遮光面積相差：（54*90um-44*100um）*123mm=56.58mm2實(shí)際上兩種網(wǎng)版遮光面積相差：（54*100um-44*110um）*123mm=68.88mm2實(shí)際遮光面積差占整個(gè)面積的0.445%，對(duì)電流具有一定的影響。 Confidential Staff Only 如何實(shí)現(xiàn)低表面濃度的優(yōu)勢(shì)驗(yàn)證（驗(yàn)證（5 54 4根細(xì)柵，線寬根細(xì)柵，線寬90m90m）目標(biāo)方阻實(shí)際方阻平均值35383534363535.6363835363736.445454645434444.645464647444

7、5.655535251535452.6545555555655.065636461606362.2626366636163.0B組PmppUocIscRsFFNcell352.701 0.6255.538 0.00478.050.1745 452.711 0.6285.591 0.00477.210.1751 552.738 0.6315.652 0.00576.780.1769 652.760 0.6335.715 0.00776.280.1782 Confidential Staff Only 改良前后電性能對(duì)比 FF降低主要是因?yàn)楸砻姹与娮璧脑黾樱龃罅薘s。 Confidential Staff Only 低表面濃度電池的性能測(cè)試量子效率量子效率65方阻方阻45方阻方阻 Confidential Staff Only 低表面濃度電池的性能測(cè)試ELEL測(cè)試測(cè)試方塊電阻方塊電阻65/65/ 方塊電阻方塊電阻35/35/ 方塊電阻方塊電阻45/45/ 方塊電阻方塊電阻55/55/ Confidential Staff Only 實(shí)驗(yàn)總結(jié)方阻越高，需要越密的柵線與之配合，才能發(fā)揮出高方阻低表面濃度