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硅太阳电池钝化载流子选择性接触概念与现状 被引量：3
1
作者 肖友鹏 李桂金 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第11期1897-1900,共4页
接触是高复合活性的金属界面和体吸收层之间的区域。为了提高硅太阳电池的转换效率,关键是降低接触处的复合损失。阐述了接触的概念和蕴含的物理机理,分析了PERC太阳电池、TOPCon太阳电池、a-Si:H/c-Si异质结太阳电池和TMO/c-Si异质结... 接触是高复合活性的金属界面和体吸收层之间的区域。为了提高硅太阳电池的转换效率,关键是降低接触处的复合损失。阐述了接触的概念和蕴含的物理机理,分析了PERC太阳电池、TOPCon太阳电池、a-Si:H/c-Si异质结太阳电池和TMO/c-Si异质结太阳电池中的接触技术,总结和展望了钝化载流子选择性接触的特性和发展前景。 展开更多
关键词 硅太阳电池 钝化 载流子选择性接触
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基于载流子选择性接触的N型晶硅电池钝化特性研究 被引量：1
2
作者 张天杰 刘大伟 +4 位作者 倪玉凤 杨露 魏凯峰 宋志成 林涛 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第9期1631-1635,1645,共6页
为了研究载流子选择性接触结构在N型晶硅电池钝化特性,本文设计了专门的材料结构。分析对比了不同掺杂浓度分布的材料结构在退火后、沉积SiN x∶H薄膜后及烧结后隐开路电压值的变化,并对其钝化机理进行了分析。研究结果表明隐开路电压... 为了研究载流子选择性接触结构在N型晶硅电池钝化特性,本文设计了专门的材料结构。分析对比了不同掺杂浓度分布的材料结构在退火后、沉积SiN x∶H薄膜后及烧结后隐开路电压值的变化,并对其钝化机理进行了分析。研究结果表明隐开路电压值对掺杂浓度分布非常敏感。随着掺杂浓度分布进入硅基体的“穿透”深度增加,相对应地退火后、SiN x∶H薄膜沉积后及烧结后隐开路电压值均呈现先增加后减小的趋势,且样片沉积SiN x∶H薄膜后隐开路电压的增加幅度也逐渐减小,而样片烧结后隐开路电压值又出现不同幅度的下降,且隐开路电压值的下降幅度逐渐减小。通过适当的掺杂工艺,可以使得烧结后的隐开路电压均值达到738 mV。 展开更多
关键词 晶硅电池 N型 载流子选择接触 氢钝化 掺杂浓度分布
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基于POLO钝化接触结构的晶硅电池技术及其研究进展
3
作者 张天杰 屈小勇 +7 位作者 郭永刚 吴翔 高嘉庆 张博 杨爱静 刘军保 李跃恒 林涛 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第6期1122-1131,1140,共11页
多晶硅氧化物(POLO)结构是在晶硅表面依次生长一层极薄的界面氧化层与多晶硅层所形成的钝化接触结构。基于POLO结构的钝化接触技术不仅能够获得优异的表面钝化特性,而且避免了金属与晶硅表面的直接接触,极大地降低了金属与晶硅表面的接... 多晶硅氧化物(POLO)结构是在晶硅表面依次生长一层极薄的界面氧化层与多晶硅层所形成的钝化接触结构。基于POLO结构的钝化接触技术不仅能够获得优异的表面钝化特性,而且避免了金属与晶硅表面的直接接触,极大地降低了金属与晶硅表面的接触复合。目前应用POLO钝化接触结构制作的小面积晶硅太阳能电池转换效率高达26.1%,制作的大面积晶硅太阳能电池产业化效率已经超过24.5%。同时POLO钝化接触技术应用于晶硅电池的制作可以承受高温工艺,兼容现有的晶硅电池产业化设备,是未来极具产业化潜力的钝化接触技术方案。本文主要综述了POLO钝化接触结构中载流子的传输机理及相应的量化参数表征方法;对比了POLO结构制备中界面氧化层生长、多晶硅层的沉积、掺杂及氢化处理的方法;总结了多晶硅层的寄生吸收效应、晶硅表面形貌结构、掺杂浓度分布对POLO结构钝化接触特性的影响;简述了POLO钝化接触技术的研究进展及当前POLO电池制作面临的技术难点。 展开更多
关键词 钝化接触 载流子选择性接触 多晶硅氧化物(POLO) POLO结构 多晶硅 晶硅电池
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n型双面TOPCon太阳电池钝化技术 被引量：4
4
作者 于波 史金超 +3 位作者 李锋 庞龙 刘克铭 于威 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期368-373,共6页
隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)技术已成为当前产业化高效太阳电池的重点研究方向之一。报道了可应用于规模化生产的n型双面TOPCon太阳电池技术,对前表面SiO_2/多晶硅钝化层进行了优化设计。为了有效降低接触电阻,太阳电池的背表面采用了... 隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)技术已成为当前产业化高效太阳电池的重点研究方向之一。报道了可应用于规模化生产的n型双面TOPCon太阳电池技术,对前表面SiO_2/多晶硅钝化层进行了优化设计。为了有效降低接触电阻,太阳电池的背表面采用了全面积SiO_2/多晶硅钝化层结构;为避免多晶硅层对太阳光的寄生吸收,仅将SiO_2/多晶硅钝化层应用于前表面金属接触的底部。J-V特性和少子寿命等分析显示,双面TOPCon结构设计显著提升了太阳电池的表面钝化接触性能,其开路电压和短路电流密度显著增加。所制备的面积为239 cm^2的双面TOPCon太阳电池的平均正面转换效率可达20.33%,相对正面无SiO_2/多晶硅钝化层的常规钝化发射极及背表面全扩散(PERT)结构的太阳电池转换效率提升了0.29%。 展开更多
关键词 隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)太阳电池 选择性钝化接触 隧穿氧化层 多晶硅 双面太阳电池
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低损伤选择性发射极太阳电池激光工艺 被引量：4
5
作者 宋帅迪 赵广全 +2 位作者 杨冬琴 张竹青 王强 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第11期893-898,共6页
钝化发射极及背面接触(PERC)太阳电池技术叠加激光选择性发射极(SE)制备工艺是近年发展起来的提升PERC太阳电池效率的有效方法之一,但是在SE的制备过程中易发生磷硅玻璃(PSG)层被激光烧蚀的现象,导致电池性能下降。通过研究激光波长、... 钝化发射极及背面接触(PERC)太阳电池技术叠加激光选择性发射极(SE)制备工艺是近年发展起来的提升PERC太阳电池效率的有效方法之一,但是在SE的制备过程中易发生磷硅玻璃(PSG)层被激光烧蚀的现象,导致电池性能下降。通过研究激光波长、脉冲频率、激光功率和扫描速度对硅片表面形貌、表面方块电阻、电池性能的影响,探索高效率、低损伤SE太阳电池的制备方法。实验结果表明,在激光波长为1 064 nm、激光功率为2 W、脉冲频率为30 Hz条件下可获得最佳电池性能,SE太阳电池光电转换效率最高达到22.01%,与传统工艺制备的太阳电池相比提升约0.51%。 展开更多
关键词 选择性发射极(SE)太阳电池 激光 选择性掺杂 钝化发射极及背面接触(PERC) 磷硅玻璃(PSG)
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硅基异质结太阳电池新进展 被引量：7
6
作者 李正平 杨黎飞 沈文忠 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-22,共22页
非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(SHJ)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点,是高转换效率硅基太阳电池的热点方向之一。本文... 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(SHJ)是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势,具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点,是高转换效率硅基太阳电池的热点方向之一。本文首先综述了近几年SHJ电池制造工艺技术的进步,包括臭氧清洗硅片、热丝化学气相沉积技术沉积非晶硅薄膜、透明导电薄膜沉积方法和材料的改进,以及新型金属化电极技术在SHJ电池中的应用所取得的进展。然后介绍了结合背面结技术、载流子选择性钝化接触技术的硅异质结电池以及薄型硅异质结太阳电池最新研究情况。进一步分析了与叉指式背接触技术相结合的硅异质结电池、与钙钛矿太阳电池技术相结合的钙钛矿/硅异质结两端叠层太阳电池的研究现状,指出硅基异质结太阳电池是迈向更高效率太阳电池的基石。 展开更多
关键词 异质结 硅太阳电池 背面结技术 载流子选择性钝化接触技术 叉指式背接触 钙钛矿/硅异质结两端叠层太阳电池
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高效单晶硅太阳电池的最新进展及发展趋势 被引量：38
7
作者 陈俊帆 赵生盛 +6 位作者 高天 徐玉增 张力 丁毅 张晓丹 赵颖 侯国付 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期110-116,共7页
晶体硅太阳电池是目前光伏市场的主流产品,其又可分为多晶硅电池和单晶硅(c-Si)电池。目前,多晶硅电池成本较低,市场份额较大,但其效率较低;单晶硅电池成本相对偏高,但其效率更高,市场份额小于多晶硅电池。随着硅材料和硅片切割技术的进... 晶体硅太阳电池是目前光伏市场的主流产品,其又可分为多晶硅电池和单晶硅(c-Si)电池。目前,多晶硅电池成本较低,市场份额较大,但其效率较低;单晶硅电池成本相对偏高,但其效率更高,市场份额小于多晶硅电池。随着硅材料和硅片切割技术的进步,单晶硅片的成本持续下降,且未来市场对高效率的高端光伏产品需求日益增长。因此,高效率的单晶硅电池将受到更多的关注。为进一步提高单晶硅太阳电池的效率,近几年的研究工作主要集中于提高硅片质量来降低体缺陷,寻找新型钝化材料来降低表面和界面缺陷,开发先进的减反技术(新型的绒面陷光结构和材料)以提高光的利用率,引入低电阻金属化技术降低串联电阻,优化PN结制备技术以及器件结构等。2014年至今,单晶硅太阳电池的转换效率得到连续突破。目前,最高效率是日本Kaneka公司创造的26.6%,其他效率达到或者超过25%的晶硅电池包括钝化发射极背面局部场接触(PERL)电池、交叉指式背接触(IBC)电池、硅异质结(SHJ)电池、交叉指式背接触异质结(HBC)电池、隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池、多晶硅氧化物选择钝化接触(POLO)电池等。分析这些典型电池的关键技术可以发现,栅线电极与c-Si的金属-半导体接触复合成为影响电池效率的关键因素。为减小这些复合,一方面通过电池背面局部开孔来减小金属与c-Si直接接触的面积,包括钝化发射极背场点接触(PERC)、PERL、钝化发射极和背面全扩散(PERT)等电池。另一方面则是开发既能够实现优异的表面钝化,同时又无需开孔便可分离与输运载流子的新型载流子选择性钝化接触技术,如SHJ电池、TOPCon电池等。此外,采用交叉指式背接触技术与其他电池结构结合则是最大限度提高光利用率的必然选择,包括IBC电池和HBC电池。本文介绍了当前国际上转化效率达到或超过25%的典型高效单晶硅太阳电池,分别对其器件结构、核心工艺、关键材料等进行了分析,在总结这些高效单晶硅太阳电池各自特点的基础上对该领域的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 单晶硅太阳电池 减反技术 新型钝化材料 载流子选择性钝化接触 交叉指式背接触
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薄晶体硅PERC电池的工艺研究 被引量：6
8
作者 尹庆磊 姜辰明 +1 位作者 王学孟 沈辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第10期1445-1449,共5页
随着切割技术的进步,晶体硅电池制作得越来越薄,这符合晶体硅电池降低成本、提高效率的技术发展趋势。文章模拟了不同厚度钝化发射极及背局域接触(PERC)电池的效率;基于110,130,150,170μm 4种厚度的单晶硅薄片制作了PERC电池,通过表征... 随着切割技术的进步,晶体硅电池制作得越来越薄,这符合晶体硅电池降低成本、提高效率的技术发展趋势。文章模拟了不同厚度钝化发射极及背局域接触(PERC)电池的效率;基于110,130,150,170μm 4种厚度的单晶硅薄片制作了PERC电池,通过表征其I-U特性、量子效率(QE)、电致发光(EL)来研究薄片电池制作的工艺问题。 展开更多
关键词 效率 切割技术 钝化发射极及背局域接触电池
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半导体所在单晶硅太阳电池研究中获得突破
9
《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期277-277,共1页
由半导体所韩培德研究员领导的光伏能源组，在国家纵向经费和自筹经费的支持下，瞄准光伏企业需求，经过多年苦战，综合了入射光减反技术、钝化技术、选择性发射极技术、背面局部重掺技术等优点，在单晶硅衬底上研发出效率高达20．0％... 由半导体所韩培德研究员领导的光伏能源组，在国家纵向经费和自筹经费的支持下，瞄准光伏企业需求，经过多年苦战，综合了入射光减反技术、钝化技术、选择性发射极技术、背面局部重掺技术等优点，在单晶硅衬底上研发出效率高达20．0％的太阳电池（短路电流密度Jsc=43．9mA／cm2，开路电压Voc=602mV，填充因子FF=0．758），并经中国计量科学研究院认证。 展开更多
关键词 单晶硅太阳电池 半导体 中国计量科学研究院 钝化技术 选择性发射极 短路电流密度 企业需求 开路电压
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