激光发射极接触多晶硅太阳能电池研制.doc

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1、激光发射极点接触多晶硅太阳能电池研制可行性报告二0一一年一月十二日目录（1）立项的背景和意义………………………………………1（2）国内外研究现状和发展趋势……………………………4（3）研究开发内容和技术关键………………………………5（4）预期目标（主要技术经济指标、知识产权申请情况、应用前景）…………………………………………………10（5）研究方案、技术路线、组织方式与课题分解…………7（6）计划进度安排…………………………………………11（7）现有工作基础和条件…………………………………14（

2、8）经费预算………………………………………………14激光发射极点接触多晶硅太阳能电池研制可行性报告一、立项的背景和意义2011年光伏组件发货量保持增长，但价格的下跌使市场总体收入呈下降态势。光伏产业正面临一个严峻趋势，不能仅仅关注兆瓦级甚至吉瓦级的产能和出货量，而忽视收入和利润。面对政府补贴措施的取消以及市场竞争的日趋白热化，光伏产业迫切需要在成本降低和效率提升两个方面寻找更大的空间。通过改善制造工艺来实现降低晶体硅电池成本的空间已经非常有限了，现有的一些技术都注重于节约使用材料，但所有这些削减

3、成本的措施只能提供有限的空间。事实上，晶体硅电池生产企业的硅料采购价格在今后相当长的一段时间内将保持稳中有升的趋势。因此，转换效率，通过转换效率的提高企业盈利，将成为光伏企业生存的关键点。激光发射极可以提高晶体硅太阳能电池效率高，伴随着晶体硅太阳能电池产业的稳步发展，激光一直被认为是提高电池质量和降低制造成本的重要催化工具。激光技术在高效太阳电池的制造中，主要应用在激光刻边、激光掺杂、激光烧结、埋栅极刻槽(LGBC)、激光制绒、钝化介质膜烧蚀、激光切割、背结电池钻孔、焊接、标记、电池分割等不同环

4、节，为满足高生产能力、高转换效率、低成本的需求起着关键性的作用。当前全球光伏业，降低生产成本、提高转换效率几乎是所有太阳电池厂商最迫切想解决的难题，为此各类先进技术层出不穷、相互争夺市场份额。在此背景下，我公司研究以精准性、速度、点接触等激光技术与太阳能电池结合工艺，使企业生产意味着效率提高、成本降低，这对于光伏产业发展来说意义重大，使光伏产业更好推进“平价上网”战略目标。同时也促进我国低碳经济发展，具有重要意义。二、国内外研究现状和发展趋势探索影响太阳能电池转换效率的因素和相关的工艺，将成熟的

5、实验高效晶体硅电池技术应用到太阳电池的产业化中是目前国内外大型太阳能电池企业的主要研发任务。高效晶体硅太阳电池产业化关键技术的研究主要包括陷光，钝化，多层减反射膜、电极金属化、背电极等几个方面，这些都需要进一步研究和开发新工艺，新设备。德国Manz采用高效激光加工工艺实现了这一目标。在材料加工过程中使用激光工艺是一种理想的提高产品转换效率的技术手段，激光受到精确地控制且不会损伤基材。　　Manz在一步性选择性发射极工艺中，采用了IPE（斯图加特大学物理电子研究所）开发的激光工艺来创建出选择性发射

6、极架构。尤其是开发的激光光学部件可以在常规扩散处理后，将磷硅玻璃层中的含磷介质扩散到太阳能电池的发射极中，从而消除所有缺陷。因此可以借由局部增加磷原子的二次掺杂，以显著促进晶体和接触电极之间的传导率。近年来，我国光电转换效率有了明显的提高，但是制造成本也有较大幅度的提高，有些工艺技术还很难实现规模流水式的规模产业化。对晶体硅电池而言，商业化产品的光电转换效率还是有一定的提升空间。南京中电采用丝网印刷技术实现了选择性扩散，单晶电池平均效率达到17.5%～18%，且对硅片质量的依赖性较小。激光掺杂太

7、阳电池在实验阶段已有二十多年的历史，其潜在优势就是能实现不同的掺杂形态、限制掺杂以达到高度局部化结构。国内著名的上市公司STP制作的Pluto电池就是利用激光掺杂工艺，结合电镀工艺实现了高效电池的制作。随着技术的发展，光伏生产领域开始大量使用激光技术，国内知名激光企业也陆续从传统领域涉入新能源产业，展开不同程度地投入与发展，逐渐涌现出一批专注于光伏产业的激光企业如武汉帝尔、武汉三工光电、珠海粤茂等。随着我们对半导体材料与光伏技术研究的不断深入，必将会不断诞生一些突破性的技术来巅覆传统、提升太阳能

8、电池的效率、降低系统发电成本，实现光伏发电从补充能源向主流能源的跃进。激光的精确性与速度再次成为光伏产业的催化剂，光伏生产领域开始大量使用激光技术。如今，激光企业和光伏企业越走越近，开始共同研发新技术，期冀获得更有效的光伏模块、更高效的太阳电池，栅线制作的越来越细、越来越高、数目越来越多方向发展。三、研究开发内容和技术关键1、主要研究内容研究低压化学气相沉积技术，一步法完成PN结制作和SiNx钝化层沉积，同时结合激光技术实现受光面发射极点状阵列重掺杂，配合后续丝网印刷良好欧姆接触的实现。该技术可