新型硅基太阳能电池的研究

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1、厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体己经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为(匆丈花勿叉氍)课题(组)的研究成果，获得(嘉吏辱乡)课题(组)经费或实验室的资助，在嘭≯叩厄渺实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：多耄s受?夕Vf>每7乒昨厦门大学学位论文著作权使用声明lIIIIIMIMI

2、IHIIlUIIIIIY2401633本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。(√)2．不保密，适用上述授权。(请在以

3、上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：侈l>年7其g日力姐吵摘要晶体硅太阳能电池是将太阳能转换为电能的一种半导体器件，在可预见的将来，光伏将会部分取代传统化石能源在能源结构中的地位。目前制约硅晶体太阳能电池大规模应用的主要障碍仍然是成本和效率问题。提高太阳能电池的转换效率，降低生产成本是光伏研究的重点和始终追求的目标。为了降低晶体硅太阳能电池的生产成

4、本，提高转换效率，主要从两方面来研究：一方面发展能够满足晶体硅太阳能电池需要的太阳能级多晶硅材料，降低硅片的生产成本；另一方面优化器件结构和生产工艺，提高太阳能电池的转换效率。为了降低晶体硅太阳能电池的生产成本，本文提出一种新型太阳能电池硅片制备技术。该方法无需铸锭、切片、安全、无污染、工艺简单能够使硅片的生产成本大幅下降。另外，为了能够实现工业化大规模生产高效太阳能电池，在中试生产线中对制备PERC太阳能电池关键工艺条件和工艺参数进行了研究。PERC太阳能电池转换效率高，工艺简单，便于工业化生产。本研究为PERC太阳能电池即

5、将工业化大规模生产做好了准备。本论文的主要研究内容及结论如下：1．首先，阐述了发展新能源的意义；结合本文的研究内容，阐述了晶体硅太阳能的工作原理、影响转换效率的主要因素、世界和中国的光伏发展情况以及主要的几种高效率晶体硅太阳能电池的研究情况。2．提出了一种新型硅片制取方法——蘸片法。主要阐述了蘸片法的设计思路，研究了杂质在硅片中的扩散情况及其对转换效率的影响。并用AMPS．1D太阳能电池模拟软件，模拟计算了6009m厚冶金级硅衬底上多晶硅太阳能电池的光电特性，得到了电池的I．V曲线，其转换效率达到了17．004％。3．通过实验

6、研究不同的硅片清洗方法和TMA浓度对原子层沉积～203薄膜质量的影响。以及A1203钝化层薄膜厚度和退火处理对太阳能电池钝化质量和性能的影响。研究等离子体化学气相沉积SiNx薄膜过程中，压强和沉积温度对薄膜质量的影响，以及SiN。钝化层薄膜的厚度对太阳能电池性能的影响。制备出性能优良的址03／SiNx叠层钝化层。4．探索背面点电极图形对钝化效果和太阳能电池性能的影响。进一步研究T厦门大学博士学位论文了不同的激光参数，激光的频率和激光的重复率在背面开孔过程中对太阳能电池性能的影响。另外还研究背面点电极的不同线宽和线距的太阳能电池

7、转换效率的影响。通过对PERC太阳能电池背面点电极的制作工艺的研究，寻求最佳的背面点电极的制作流程和工艺参数。5．通过这些研究工作在大小为156×156mm，厚度为1809m，电阻率为2．130hm．cm的P型多晶硅片上，比较优化的工艺参数条件下制备出了平均开路电压0．655V、短路电流9．33A、填充因数78．4、转换效率为19．76％的PERC太阳能电池。其优越的电池性能表现出了具有很高的工业化生产价值。关键词：硅太阳能电池高效率低成本蘸片法PERCⅡAbstractCrystallinesiliconsolarcellw

8、asasemiconductordevicewhichconventedsolarenergyintoelectricalpower．Inthefuture，thetraditionalfossilfuelwouldbepartlyreplacedbythisrenewabl