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【干货】薄晶硅PERC光伏电池工艺探究“博鱼体育”

时期:2022-03-17 00:44 点击数:
本文摘要:太阳能光伏发电是新能源的最重要组成部分,近年来在国内外受到了高度重视并很快发展。光伏发电的核心技术晶体硅电池技术也在获得持续变革。腐蚀发射极及背局域认识电池(PERC)最先是由新南威尔士大学研发的,由于对电池展开了双面腐蚀,背面电极使用局域认识的形式,有效地减少了表面填充,增加了电池的翘曲脱落。 另外,对电池背面展开了打磨处置,提升了对长波的吸取。PERC电池制作流程如图1右图。

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太阳能光伏发电是新能源的最重要组成部分,近年来在国内外受到了高度重视并很快发展。光伏发电的核心技术晶体硅电池技术也在获得持续变革。腐蚀发射极及背局域认识电池(PERC)最先是由新南威尔士大学研发的,由于对电池展开了双面腐蚀,背面电极使用局域认识的形式,有效地减少了表面填充,增加了电池的翘曲脱落。

另外,对电池背面展开了打磨处置,提升了对长波的吸取。PERC电池制作流程如图1右图。  目前,国内晶体硅电池的硅片完整厚度为180~190m,硅料消耗成本大幅度减少,很大地增进了光伏产业的很快发展。

使用金刚线切割技术可以切割成出有厚度为100m的硅片,将超薄电池的工艺技术又前进了一步。JanHendrikPetermann使用蒸镀的方法已制取出有厚度为43m、效率约19.1%的高效PERC电池。硅片减薄,不会影响太阳电池的机械性能和吸光性能,而且必需对常规电池生产线展开改良,以合适批量投产。

本文对有所不同厚度PERC电池的效率展开了仿真,并对常规电池生产工艺展开改良,制作出有厚度分别为110,130,150,170m的PERC电池。  1、有所不同厚度电池的效率仿真  PC1D是一款用作仿真晶体硅太阳电池的软件,它通过解法太阳电池中电子和空穴在定一维传输时所符合的半导体基本方程展开器件仿真。

PC1D对计算机硬、硬件拒绝较低,操作者非常简单,可以输入载流子浓度、电流密度、I-U特性、量子效率和反射率曲线等多种物理量关系图。新版的PC1D完备了材料物理模型和特性等参数,对晶体硅电池仿真具备很高的准确性和可靠性。

光线模型如图2右图。  在仿真中,硅的体电阻率划为3cm;背面场反射率为92%,即I4/I3=92%;前表面反射率平均值为7%,即I2/I1=7%;前表面二次反射率为90%,即I6/I5=90%。反射率、蔓延方阻以及硅材料本身的参数原作后,转变特定厚度下的表面填充速率,才可获得同一厚度下有所不同填充速率的硅片仿真效率。

转变特定填充速率下的硅片厚度,才可获得同一填充速率下有所不同厚度的硅片仿真效率。JSchmidt通过ALD沉积Al2O3腐蚀膜,将表面填充速率减少至20cm/s。硅片打磨后,融合高效的腐蚀膜可以将表面填充减少至10cm/s以下。

仿真中将腹表面填充速率设置为10cm/s和100cm/s,忽视背面开膜部分的填充,获得有所不同厚度的PERC电池在有所不同填充速率下的仿真效率(图3)。  从图3中可以看见,只有当表面填充速率正处于很低水平时,电池的效率才不会多达21%。当电池的厚度多达110m时,效率的提高幅度明显降低。


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