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

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