商业化Cz-Si太阳能电池扩散工艺的研究

论文摘要

目前，能源和环保是世界两大热点。随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找、开发新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能是一种清洁的可再生能源，以光伏效应为基础的太阳能电池有着美好的应用前景。商业化Cz-Si太阳能电池的转换效率最高，技术也最成熟，但生产成本较高。降低Cz-Si太阳能电池的生产成本和提高Cz-Si太阳能电池的光电转换效率始终是研究者和生产商的主要挑战，除了产业化运用新技术外，商业化Cz-Si太阳能电池制作中的工艺优化也是非常重要的，其中扩散工艺在高效、低成本商业化Cz-Si太阳能电池的研究和生产中占据着重要的地位。本论文首先介绍了太阳能电池的基本原理和商业化Cz-Si太阳能电池的生产工艺；然后从五方面来优化商业化Cz-Si太阳能电池的扩散工艺，主要包括扩散均匀性的研究；单面扩散和双面扩散的对比研究；正电极副栅与方块电阻关系的研究；30-60/□的烧结工艺与良品率关系的研究以及商业化高效浅结Cz-Si太阳能电池的研究。利用现有的国产电池片生产线，在不提高生产成本的基础上，能将Cz-Si太阳能电池的转换效率提高0.6-0.8个百分点，普通电池的转换效率为17.2%，通过优化最高达到18%，能使商业化Cz-Si太阳能电池的经济效益最大化。此论文的实验都是在商业化Cz-Si电池片生产线上实施的，对以后进一步开展实验及实际生产提供了重要的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外发展趋势
• 1.3 本论文的研究内容及研究意义
• 第2章 Cz-Si 太阳能电池的基本原理
• 2.1 光生伏特效应
• 2.2 太阳电池的结构
• 2.3 太阳电池的电流电压特性
• 2.4 描述太阳能电池的参数
• 2.4.1 短路电流 Isc
• 2.4.2 开路电压 VOC
• 2.4.3 填充因子 FF
• 2.4.4 太阳能电池的能量转换效率
• 2.5 太阳电池的等效电路
• 2.6 太阳能电池的影响因素及效率提升的方式
• 第3章 Cz-Si 太阳能电池的生产工艺
• 3.1 硅片检测
• 3.2 表面制绒
• 3.3 扩散制结
• 3.4 等离子刻蚀
• 3.5 去磷硅玻璃
• 3.6 PECVD 镀减反射膜
• 3.7 丝网印刷
• 3.8 快速烧结
• 3.9 测试分选
• 第4章 扩散均匀性的研究
• 4.1 扩散均匀性的影响因素
• 4.2 方块电阻的准确测量
• 4.3 实验
• 4.4 结论
• 第5章 单面扩散与双面扩散的研究
• 5.1 实验
• 5.2 数据分析及讨论
• 5.3 结论
• 第6章 正电极副栅与方块电阻的关系
• 6.1 理论分析
• 6.2 实验
• 6.3 结果与讨论
• 6.4 结论
• 第7章 30-60 /□的烧结工艺与良品率的关系
• 7.1 理论
• 7.2 实验
• 7.2.1 实验过程
• 7.2.2 实验设计
• 7.3 结论
• 第8章 商业化高效、浅结 Cz-Si 太阳能电池
• 8.1 理论分析
• 8.2 实验
• 8.3 结果与讨论
• 8.3.1 发射极结深对方块电阻均匀性的影响
• 8.3.2 浅结轻掺扩散模式对 pn 结性能的影响
• 8.3.3 浅结电池与细栅技术的关系
• 8.4 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（攻读学位期间所发表的学术论文目录）