晶硅太阳电池效率提升方向及影响各电性能参数的因素.doc

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1、提高丝网印刷太阳电池效率的路径RoadmaptoEnhancetheEfficiencyofaScreenPrintedSolarCell生产程序概况如下:1．初始表面处理与绒面成型(Etching，CleaningandTexturingSurfaces)↓2．磷扩散制p/n结与参数测试(PhosphorusDiffusionandTest)↓3．等离子周边刻蚀与表面腐蚀清洗(PlasmaEtchingandPSGChemicalEtching)↓4．减反射膜淀积，钝化与正面电场(Si3N4Ant

2、i-reflection-ARCoating)↓5．丝网印刷电极和烧结背场（ScreenPrinting,SinteringandBackSurfaceField）↓6．电池性能测试和分类(MeasurementandSorting)从1970年代至2003年左右，规模化生产太阳能电池的效率最高14％。低成本、高效率，相互联系，高效率是关键，现在生产18％。光－电能量转换效率η为：在太阳能电池I-V特性曲线上作出Rs和Rsh(ΔV/ΔI=Rs，ΔV/ΔI=Rsh）的图示。作出最大功率点Pm及表示FF

3、的方框图，写出用I,V表示FF和Pm的公式。IΔVΔIΔIΔVRsh=ΔV/ΔIRs=ΔV/ΔIVIscImVmVocPm；Pm=ImVm=IscVocFF图p-n结的品质与FF、Rs和Rsh的关系1．与能量转换效率η相关的参数(TheComponentsofEfficiency)（1）开路电压Voc(OpencircuitvoltageVoc)式中,Io是无光照时电池的反向饱和电流;q是电子电荷;k是玻尔兹曼常数;T是绝对温度;n是二极管理想因子.（2）短路电流密度Jsc(Shortcircuit

4、currentdensityJsc)短路电流Isc：理想状态下，应等于光生电流IL，即Isc＝IL。(shortcircuitcurrent,Isc,whichideallyisequaltothelightgeneratedcurrentIL)（3）填充因子FF(FillfactorFF)填充因子FF：。实际上是在有光照的I－V曲线内最大矩形面积的测量。(FillfactordefinedasthemeasureofsquarenessoftheilluminatedI-Vcurveor)结果，能

5、量转换效率。(TheenergyconversionefficiencyEff.)2．有那些参数影响开路电压Voc的呢？(WhatparametersaffectVoc)材料－光伏有源材料：电阻率ρ，少子寿命τ，其它杂质等(Material－activematerial,ρτ…)。表面发射极掺杂层(Emitter)；背面电场（BSF）(Backsurfacefield)；漏电流－反向饱和电流Io(Leakagecurrents–reversesaturationcurrent)；理想因子n(Idea

6、lityfactorn)；并联电阻Rsh(Shuntresistance)；钝化技术－电池材料的表面和内部的钝化(Passivation–surfaceandinner)。3．有那些参数影响短路电流Isc的呢？(Whatparametersaffecttheshortcircuitcurrents)绒面结构(SurfaceTexture);正面减反射膜(ARcoating)；表面发射极掺杂层－高或低的磷浓度(Emitter–highorlowsurfacephosphorusconcentratio

7、n)；减少遮光损失(Reduceshadingloss)；串连电阻Rs(Seriesresistance);背面反射(Backsurfacereflectance)；钝化技术－电池材料的表面和内部的钝化(Passivation–surfaceandinner)。4．有那些参数影响填充因子FF的呢？(WhatparametersaffecttheFF)表面发射极掺杂层－高或低的磷浓度(Emitter–highorlowsurfacephosphorusconcentration)；去除周边pn结和去磷

8、硅玻璃(Removeedgejunctionandphosphorussiliconglass)；串连电阻Rs(电极接触、金属指条宽度和纵横比大小)(Seriesresistance(contact,fingeretc));正面减反射膜(ARcoating)；金属电极接触的烧结(Firing)；并联电阻Rsh(Shuntresistance)。5．有那些参数影响填充因子FF的呢？(WhatparametersaffecttheFF)等效电路(EquivalentCir