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PERC电池背表面钝化的PC1D仿真分析 被引量:4
1
作者 李宁 谷书辉 任丙彦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2273-2278,共6页
采用PC1D软件仿真分析钝化发射极及背接触(passivation emitter and rear contact,PERC)电池;模拟结果表明:降低电池的背表面复合速率有利于增强电池性能、提高电池长波响应。PERC电池由于背表面钝化可采用较低的背场厚度;背钝化层... 采用PC1D软件仿真分析钝化发射极及背接触(passivation emitter and rear contact,PERC)电池;模拟结果表明:降低电池的背表面复合速率有利于增强电池性能、提高电池长波响应。PERC电池由于背表面钝化可采用较低的背场厚度;背钝化层中的表面电荷对高背表面复合速率的电池性能的提升作用显著,但在背表面复合速率较低时影响不大;实测得到PERC电池比常规全铝背接触电池的开路电压和短路电流分别增大1.56%和2.56%。 展开更多
关键词 太阳电池 表面电荷 发射极及背局域接触电池
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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
2
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 发射极背面接触(PERC) 磷硅玻璃(PSG)
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金刚线切割的多晶PERC太阳电池背叠层钝化工艺的优化 被引量:1
3
作者 张波 郭丽 +3 位作者 赵彩霞 杨飞飞 赵科巍 李正平 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第3期211-216,共6页
为研究金刚线切割(DWS)的多晶钝化发射极背面电池(PERC)的背叠层钝化工艺对太阳电池长波光谱响应的影响,通过时域有限差分(FDTD)软件模拟传统铝背场电池与PERC电池的电场强度分布情况,并从背面膜层的折射率、钝化质量以及电池的电性能... 为研究金刚线切割(DWS)的多晶钝化发射极背面电池(PERC)的背叠层钝化工艺对太阳电池长波光谱响应的影响,通过时域有限差分(FDTD)软件模拟传统铝背场电池与PERC电池的电场强度分布情况,并从背面膜层的折射率、钝化质量以及电池的电性能方面比较了两种不同的电池。通过研究发现,在多晶PERC太阳电池中采用背叠层钝化工艺后,能够使电池长波光谱响应增强。当硅片背面刻蚀量达到0.13 g,且在碱抛光工艺后SiO_(2)/SiN_(x)∶H叠层膜膜厚为200 nm时,电池的反射率达到最大值,尤其是退火温度为700℃时的钝化效果最佳,此时电池的光电转换效率也最高。 展开更多
关键词 光谱响应 背叠层工艺 金刚线切割(DWS) 发射极背面电池(PERC) 时域有限差分(FDTD)
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双面PERC太阳电池背面效率及双面率优化工艺
4
作者 孙晓凯 田凤美 +2 位作者 靳迎松 张福庆 胡明强 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第4期312-316,共5页
基于钝化发射极和背面接触(PERC)太阳电池工艺,对选择性发射极晶体硅双面PERC太阳电池背面效率及双面率优化进行了研究。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备,制备了背面为AlOx/SiNx钝化膜层的双面PERC太阳电池。提出了几种不同背... 基于钝化发射极和背面接触(PERC)太阳电池工艺,对选择性发射极晶体硅双面PERC太阳电池背面效率及双面率优化进行了研究。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备,制备了背面为AlOx/SiNx钝化膜层的双面PERC太阳电池。提出了几种不同背面钝化膜层的设计方案,分析了不同设计方案对双面PERC太阳电池背面效率及双面率的影响。测试结果表明,采用背面AlOx/SiNx叠层钝化膜、SiNx双层减反射膜、较大折射率梯度SiN_x膜层、较薄AlOx膜层及较薄SiNx膜层工艺,对提升双面PERC太阳电池背面效率及电池双面率效果显著,用最优设计方案制备的双面PERC太阳电池,其背面效率和双面率分别为14.96%和68.69%。 展开更多
关键词 双面发射极和背面接触(PERC)太阳电池 背面效率 双面率 双面减反射膜
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背面点接触结构在晶体硅太阳电池中的应用 被引量:5
5
作者 陶路平 陈达明 洪瑞江 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期124-129,共6页
背面点接触结构晶体硅太阳电池是实验室高效电池的一种。介绍了目前研究较多的两种背面点接触晶体硅太阳电池,比较了几种背部结构的设计方法和制造工艺,包括背面钝化层的材料选择、背反射层的光学性能、去背结技术以及点电极结构的设计... 背面点接触结构晶体硅太阳电池是实验室高效电池的一种。介绍了目前研究较多的两种背面点接触晶体硅太阳电池,比较了几种背部结构的设计方法和制造工艺,包括背面钝化层的材料选择、背反射层的光学性能、去背结技术以及点电极结构的设计等。并展望了背面点接触太阳电池在工业生产上的前景。 展开更多
关键词 背面点电极 晶体硅太阳电池 背面
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工业化双面PERC太阳电池研究 被引量:3
6
作者 王岚 谢耀辉 +3 位作者 余波 张元秋 常青 张冠纶 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期77-82,共6页
单面PERC电池已在实验室和产业化都证明了具有高的光电转换效率,兼容现有常规电池生产线,其生产工艺已逐渐变成单晶硅太阳电池的主流工艺。通过将PERC电池背面的全铝背场改成印刷铝栅线结构,可将单面PERC电池制作成为双面PERC电池。该... 单面PERC电池已在实验室和产业化都证明了具有高的光电转换效率,兼容现有常规电池生产线,其生产工艺已逐渐变成单晶硅太阳电池的主流工艺。通过将PERC电池背面的全铝背场改成印刷铝栅线结构,可将单面PERC电池制作成为双面PERC电池。该文讨论高效双面PERC电池制作工艺,包括背面抛光反射率,背面氮化硅钝化膜的膜厚和折射率,背面导电铝浆对电池转换效率的影响,通过优化上述工艺,制作正面转换效率为21.67%及背面转换效率为16.06%,双面率为74.11%,可量产双面PERC太阳电池。 展开更多
关键词 双面PERC太阳电池 背面 背面抛光 反射率 导电铝浆
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电注入退火对多晶硅PERC太阳电池性能的影响 被引量:3
7
作者 彭嘉琪 沈鸿烈 +4 位作者 魏青竹 倪志春 赵磊 顾浩 王明明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期117-125,共9页
对掺镓和掺硼的二种多晶硅钝化发射极和背面电池进行了电注入退火研究,分别用Halm电学性能测试仪和量子效率测试仪分析了它们在不同条件处理后的电学性能和外量子效率变化.结果表明,以8.0A的注入电流在260℃的温度下处理2h,有利于促进... 对掺镓和掺硼的二种多晶硅钝化发射极和背面电池进行了电注入退火研究,分别用Halm电学性能测试仪和量子效率测试仪分析了它们在不同条件处理后的电学性能和外量子效率变化.结果表明,以8.0A的注入电流在260℃的温度下处理2h,有利于促进电池由衰减态向再生态转变,电注入退火后电池的转换效率增加了0.83%,在光照5h后比初始值仅衰减了0.61%.电注入退火能有效降低多晶硅钝化发射极和背面电池的光致衰减效应,掺镓多晶硅钝化发射极和背面电池具有更低的光致衰减效应,相比掺硼多晶硅钝化发射极和背面电池光致衰减值降低了约50%. 展开更多
关键词 光电材料 太阳能 电注入退火 多晶硅钝化发射极和背面电池 光致衰减效应
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PERC结构多晶硅太阳电池的研究 被引量:10
8
作者 赵素香 张松 +2 位作者 王振交 李果华 季静佳 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期939-942,968,共5页
高效、低成本是目前硅太阳电池追求的主要目标。多晶硅太阳电池成本低,但其电性能较差。背面钝化及局部背接触是提高多晶硅太阳电池电性能的主要技术。通过采用SiO2/SiNx叠层膜作为背钝化介质层,依次经过背面开槽、丝网印刷、烧结形成... 高效、低成本是目前硅太阳电池追求的主要目标。多晶硅太阳电池成本低,但其电性能较差。背面钝化及局部背接触是提高多晶硅太阳电池电性能的主要技术。通过采用SiO2/SiNx叠层膜作为背钝化介质层,依次经过背面开槽、丝网印刷、烧结形成背面局部接触,制备钝化发射极和背表面电池(PERC)结构多晶硅太阳电池。采用恒光源I-V特性测试系统测试其电性能,结果表明:较之常规铝背场多晶硅太阳电池,PERC结构电池在开路电压Voc、短路电流密度Jsc、转换效率η方面分别提高了13 mV、1.8 mA/cm2和0.67%(绝对值),其转换效率达到17.27%。PERC结构多晶硅电池采用了常规丝网印刷工艺,有利于实现高效多晶硅电池的产业化生产,具有很高的实际意义。 展开更多
关键词 多晶硅太阳电池 背面 背面局部接触 发射极和背表面电池(PERC) SIO2 SiNx叠层膜
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多层减反射膜对PERC太阳电池性能的影响 被引量:2
9
作者 庞恒强 丁胜 +1 位作者 卢宁 薛凯 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期452-460,431,共10页
优化晶体硅材料的光学特性,可有效提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法,在钝化发射极和背表面太阳电池(PERC)上成功制备出叠层结构的多层减反射薄膜提升硅材料的光学特性。研究结果表明,正面使... 优化晶体硅材料的光学特性,可有效提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法,在钝化发射极和背表面太阳电池(PERC)上成功制备出叠层结构的多层减反射薄膜提升硅材料的光学特性。研究结果表明,正面使用二氧化硅(SiO_(2))、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅作为器件的叠层介质膜,将SiO_(2)/Si优良的界面性质和SiNx、氮氧化硅稳定的化学性质结合起来,使器件具有稳定的钝化特性。在叠层结构器件中,SiO_(2)作为缓冲层有利于减少光学损失和钝化表面缺陷态,薄的SiO_(2)几乎不会对多层减反结构产生干扰。SiNx可以有效降低光在器件表面的光学反射率,增加光的透射从而减少器件本身的光学损失。氨气有助于强化氢气在硅片表面的扩散,降低长波的光学损失和降低表面复合速率。PECVD制备的氮氧化硅在短波区域具有很好的吸收效果,表面复合速率明显下降,有效提高器件的短波响应。与此同时,经过热处理的减反射薄膜还可以钝化器件的缺陷,最终提升太阳能电池的减反射性能和钝化性能。 展开更多
关键词 钝化发射极和背面电池 氮氧硅薄膜 叠层介质膜 反射率 转换效率
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用于制备硅LED的太阳能电池技术
10
作者 杨广华 毛陆虹 +1 位作者 张彬 郭维廉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期829-832,共4页
集成电路工艺发展使得芯片内部的互连成为芯片延时的主要问题。制备出高光效的硅LED已经成为OEIC发展的瓶颈。硅是间接带隙半导体,而且载流子寿命较长。所以使用硅材料制备发光器件是长久以来特别引人关注而又较难解决的问题。采取降低... 集成电路工艺发展使得芯片内部的互连成为芯片延时的主要问题。制备出高光效的硅LED已经成为OEIC发展的瓶颈。硅是间接带隙半导体,而且载流子寿命较长。所以使用硅材料制备发光器件是长久以来特别引人关注而又较难解决的问题。采取降低非辐射复合速率,增加辐射复合的机会可以实现硅LED的发光。介绍了用于制备硅LED的太阳能电池技术原理和主要方法,以及采用这一原理实现PERL硅电池和区熔硅衬底非晶硅电池用于制备LED的技术。 展开更多
关键词 光电子集成电路 硅光发射器件 太阳能电池 发射极背面点扩散 非晶硅
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PERL结构单晶硅太阳电池的研究 被引量:2
11
作者 陈丽萍 王永谦 +6 位作者 钱洪强 陆红艳 陈如龙 杨健 李果华 朱景兵 施正荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2170-2174,共5页
通过采用SiO2/SiNx叠层膜作为背钝化介质层,PECVD沉积掺硼氧化硅结合激光掺杂形成局部背场,依次经过背面溅射铝、低温烧结形成背面电极,电镀形成正面电极制备PERL结构单晶硅太阳电池。对比不同清洗条件对表面钝化的影响,背面电极不同烧... 通过采用SiO2/SiNx叠层膜作为背钝化介质层,PECVD沉积掺硼氧化硅结合激光掺杂形成局部背场,依次经过背面溅射铝、低温烧结形成背面电极,电镀形成正面电极制备PERL结构单晶硅太阳电池。对比不同清洗条件对表面钝化的影响,背面电极不同烧结条件对单晶PERL电池电性能的影响,优化后单晶电池转换效率可达20.36%。 展开更多
关键词 单晶硅太阳电池 背面 激光掺杂 发射极背面局域扩散(PERL)
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薄晶体硅PERC电池的工艺研究 被引量:6
12
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 发射极及背局域接触电池
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硅基异质结太阳电池新进展 被引量:7
13
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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双面太阳电池的结构、工作原理和发展趋势 被引量:4
14
作者 郭丹 田汉民 +3 位作者 吕俊 戎小莹 张天 赵昆越 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期97-105,141,共10页
双面太阳电池因具有更高的等效转换效率、可降低25%以上的系统成本和更广泛的应用等优点引起了人们的广泛关注。介绍了双面太阳电池的工作原理,重点总结了钝化发射极及背表面完全扩散(PERT)双面太阳电池、钝化发射极及背表面接触(PER... 双面太阳电池因具有更高的等效转换效率、可降低25%以上的系统成本和更广泛的应用等优点引起了人们的广泛关注。介绍了双面太阳电池的工作原理,重点总结了钝化发射极及背表面完全扩散(PERT)双面太阳电池、钝化发射极及背表面接触(PERC)双面太阳电池、异质结型双面太阳电池等硅基双面太阳电池的结构及发展现状,介绍了铜铟镓硒(CIGS)双面太阳电池、CdTe薄膜双面太阳电池及钙钛矿双面太阳电池等的新型结构及研究进展。详细分析了双面太阳电池的发展优势与现阶段出现的主要问题。最后说明了双面太阳电池今后的努力方向,为更好地提高双面太阳电池的效率,背部结构的设计以及制备工艺的优化和创新是未来双面电池发展的趋势。 展开更多
关键词 硅基太阳电池 发射极及背表面接触(PERC)双面太阳电池 CdTe薄膜双面太阳电池 光电转换效率 异质结
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我校自主研制的单晶硅太阳电池转换效率达19.57%
15
《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期70-70,共1页
近日,我校华南先进光电子研究院先进材料研究所自主研制开发的背面钝化单晶太阳电池(SMl56BSP),经过国家太阳能光伏产品质量监督检验中心的第三方检测机构测试,转换效率为19.57%.
关键词 单晶硅太阳电池 转换效率 自主研制 质量监督检验中心 太阳能光伏 背面 先进材料 检测机构
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半导体所在单晶硅太阳电池研究中获得突破
16
《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 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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不同支架形式的高效PERC组件发电性能
17
作者 邹晗 邵利刚 +3 位作者 秦红刚 钱康文 程远哲 李秀秀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期220-225,共6页
为解决目前光伏用地紧张的问题,使得电站收益最大化,需要对高效PERC(passivated emitter and rear cell)组件的发电性能和光伏支架的选型开展进一步研究。该研究基于中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司天长一期100 MW渔光互补光伏... 为解决目前光伏用地紧张的问题,使得电站收益最大化,需要对高效PERC(passivated emitter and rear cell)组件的发电性能和光伏支架的选型开展进一步研究。该研究基于中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司天长一期100 MW渔光互补光伏发电项目,以天长光伏电站为试验平台,对固定式PERC方阵B1、单轴式PERC方阵B2、固定式多晶硅方阵B3和单轴式多晶硅方阵B4在2018年的发电情况进行监测,对比分析了这2种光伏组件在不同支架形式下的单瓦全年日均和单瓦单日的发电数据,验证PERC组件优越的发电性能,对比分析了不同支架形式下PERC组件的单瓦全年日均发电数据,以及在辐照度最高的7月及辐照度最低的12月的发电性能。结果表明,PERC组件全年发电性能优于多晶硅组件,在固定式和单轴式2种支架形式下的年平均发电增益分别为3.7%和5.7%,单轴PERC组件在春夏两季的发电性能均优于固定PERC组件,月均发电增益达到13.4%。PERC组件在长期工作时的优越发电性能和不同支架形式下的发电特点,可为未来光伏电站建设初期的组件和支架选取提供参考,增加电站投资收益。 展开更多
关键词 光伏组件 太阳能 试验 发射极背面接触(PERC) 硅太阳能电池 单轴式 固定式
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