n型隧穿氧化层钝化背接触太阳能电池发射极激光硼掺杂工艺 被引量：1

1

作者 孟庆平 武春青 杨建宁 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第12期2052-2058,共7页

在n型隧穿氧化层钝化背接触(TBC)太阳能电池发射极制程中引入激光掺杂可快速实现发射极图案化制作,简化电池制作流程。通过激光将硼硅玻璃(BSG)中的硼掺入多晶硅层中,形成图案化的掺硼多晶硅层。研究了不同激光参数及掺杂次数对TBC太阳... 在n型隧穿氧化层钝化背接触(TBC)太阳能电池发射极制程中引入激光掺杂可快速实现发射极图案化制作,简化电池制作流程。通过激光将硼硅玻璃(BSG)中的硼掺入多晶硅层中,形成图案化的掺硼多晶硅层。研究了不同激光参数及掺杂次数对TBC太阳能电池发射极钝化性能和方块电阻的影响,实验结果表明,当激光功率为70 W、掺杂次数为2次时,太阳能电池发射极可获得良好的钝化效果和合适方阻,其中掺杂浓度达到8.1×10^(19)cm^(-3),隐开路电压>723 mV,方块电阻约为150Ω/□。制备的TBC太阳能电池的平均光电转换效率可达24.691%,短路电流密度为42.31 mA/cm^(2),开路电压为718.7 mV,填充因子为81.2%。 展开更多

关键词 隧穿氧化层钝化背接触(TBC)太阳能电池 钝化接触 激光掺杂 硼掺杂 光电转换效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

n型双面TOPCon太阳电池钝化技术 被引量：4

2

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

PEALD制备的Al_(2)O_(3)薄膜在n-TOPCon太阳电池上的钝化性能 被引量：1

3

作者 于波 史金超 +4 位作者 李锋 王红芳 陈俊玉 刘克铭 于威 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第5期370-375,共6页

对采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)法制备的Al_(2)O_(3)薄膜在n型单晶硅隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池正表面的钝化性能进行了研究。采用少数载流子寿命、X射线电子能谱(XPS)及J-V特性的测试分析,重点研究了Al_(2)O_(3)沉积温... 对采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)法制备的Al_(2)O_(3)薄膜在n型单晶硅隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池正表面的钝化性能进行了研究。采用少数载流子寿命、X射线电子能谱(XPS)及J-V特性的测试分析,重点研究了Al_(2)O_(3)沉积温度、薄膜厚度及薄膜形成后不同退火条件对钝化性能的影响,实现了低表面复合速率、良好钝化效果的产业化制备的Al_(2)O_(3)薄膜工艺。研究结果表明,在沉积温度为150℃、膜厚为5 nm、退火温度为450℃时,测试计算得出薄膜中O和Al的原子数之比为2.08,电池发射极正表面复合速率较低,达到了Al_(2)O_(3)钝化的最优效果,并且分析了Al_(2)O_(3)薄膜的化学态和形成机理。利用其Al_(2)O_(3)薄膜工艺制备的n型单晶硅TOPCon太阳电池开路电压提升了8 mV,电池的平均光电转换效率达到了23.30%。 展开更多

关键词 隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池 表面复合速率 钝化 退火 Al_(2)O_(3)

在线阅读 下载PDF 职称材料

TOPCon太阳电池中多晶硅层磷掺杂工艺的优化及其对电性能的影响 被引量：2

4

作者 钱金忠 左克祥 +3 位作者 王安 杜东亚 凡金星 高纪凡 《太阳能》 2023年第9期54-59,共6页

随着光伏行业的飞速发展,PERC太阳电池技术已无法满足太阳电池光电转换效率的进一步提升,TOPCon太阳电池因具有高光电转换效率,被认为是下一代太阳电池技术的可选方案。针对TOPCon太阳电池的多晶硅层的磷掺杂量、推进温度及推进时间对... 随着光伏行业的飞速发展,PERC太阳电池技术已无法满足太阳电池光电转换效率的进一步提升,TOPCon太阳电池因具有高光电转换效率,被认为是下一代太阳电池技术的可选方案。针对TOPCon太阳电池的多晶硅层的磷掺杂量、推进温度及推进时间对多晶硅层、硅衬底中磷掺杂特性及电性能参数的影响进行了研究。研究结果显示:在隧穿氧化层及多晶硅层厚度分别设定为1.5和130.0 nm的条件下,磷掺杂参数设置为通源流量为1400sccm、通源时间为25min、推进温度为880℃、推进时间为30min时,既保证了钝化效果,也保证了欧姆接触和寄生吸收在合理的区间,TOPCon太阳电池的光电转换效率达到了最大值,为24.48%。 展开更多

关键词 隧穿氧化层钝化接触太阳电池 多晶硅层 磷掺杂 钝化效果 光电转换效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

TOPCon太阳电池及光伏组件生产过程中的废气种类及处理方法综述

5

作者 刘子龙 曾鹏 +2 位作者 金双双 匡中付 方正 《太阳能》 2025年第2期82-88,共7页

隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池在成本及光电转换效率方面与其他硅基类太阳电池相比具有明显优势,是太阳电池领域发展的主要方向。首先详细梳理了TOPCon太阳电池及光伏组件生产过程中产生的废气种类,分析了各类废气产生的原因;然... 隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池在成本及光电转换效率方面与其他硅基类太阳电池相比具有明显优势,是太阳电池领域发展的主要方向。首先详细梳理了TOPCon太阳电池及光伏组件生产过程中产生的废气种类,分析了各类废气产生的原因;然后阐述了目前光伏行业常用的废气处理方法,并列举了每种处理方法的优缺点;最后分析了当前废气处理技术难点,并对未来废气处理技术的发展趋势进行了展望。研究结果表明:按工程处理的方式,TOPCon太阳电池及光伏组件生产过程中产生的废气主要可归纳为4大类,分别为等离子增强化学气相沉积(PECVD)废气、酸碱性废气、有机废气、固体粉尘。PECVD废气中的硅烷废气通常采用直燃式焚烧炉焚烧的处理方法,酸碱类废气通常采用两段式酸碱性废气净化塔进行酸碱综合回收处理,有机废气通常采用活性炭进行物理吸附处理,固体粉尘通常采用布袋除尘器进行过滤处理。未来废气处理技术将往更加高效环保、智能化、技术融合化及创新化3个方向发展。 展开更多

关键词 隧穿氧化层钝化接触太阳电池 光伏组件 生产工艺 酸碱性废气 有机废气 固体粉尘 废气处理方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向TOPCon晶体硅太阳电池产业应用的管式PECVD装备及其配套技术分析 被引量：2

6

作者 曾俞衡 陈晖 +10 位作者 张文博 程海良 廖明墩 谢利华 李旺鹏 刘景博 张青山 刘伟 王玉明 闫宝杰 叶继春 《太阳能》 2022年第11期22-33,共12页

隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池(下文简称为“TOPCon太阳电池”)被广泛认为是产业用下一代主流高效晶体硅太阳电池技术,目前仍处于产业化应用开发阶段,在技术路线选择、核心材料制备等方面仍存在不少难题有待解决,尚未实现... 隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池(下文简称为“TOPCon太阳电池”)被广泛认为是产业用下一代主流高效晶体硅太阳电池技术,目前仍处于产业化应用开发阶段,在技术路线选择、核心材料制备等方面仍存在不少难题有待解决,尚未实现大规模量产推广。首先介绍了TOPCon太阳电池技术的研究进展,并分析了现有产业技术的不足,这种不足主要体现在现阶段该产业采用的主流的低压化学气相沉积(LPCVD)技术存在不足;然后详细分析了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术的优、缺点及产业的应用现状,重点介绍了管式PECVD装备及其配套技术(下文简称为“管式PECVD装备技术”)的特点及发展进程,并分析了该装备技术在TOPCon太阳电池量产推广方面的应用潜力。研究结果表明:管式PECVD装备技术在制备低成本、高性能的TOPCon太阳电池用重掺杂多晶硅层和超薄氧化硅层等方面具有综合优势,其在非晶硅层沉积和原位掺杂等关键步骤的实现方面效率更高,可集成超薄氧化硅层的原位制备,又兼具装备价格低、维护简易、可靠性高、占地面积小等优点,因此,管式PECVD装备技术有望成为TOPCon太阳电池生产的一种重要的产业化技术路线。 展开更多

关键词 光伏发电 晶体硅太阳电池 隧穿氧化硅钝化接触 管式PECVD

在线阅读 下载PDF 职称材料

p型TOPCon技术及其在高效晶体硅太阳电池应用的研究进展 被引量：1

7

作者 曾俞衡 林娜 +3 位作者 刘伟 闫宝杰 夏庆锋 叶继春 《太阳能》 2023年第12期36-46,共11页

隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池被广泛认可为下一代高效太阳电池技术,n型TOPCon技术已成为当前新上生产线的主流方案。p型TOPCon技术虽然更加适合p型晶体硅太阳电池产业生态,却因其关键钝化接触性能提升困难、已有技术方案... 隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池被广泛认可为下一代高效太阳电池技术,n型TOPCon技术已成为当前新上生产线的主流方案。p型TOPCon技术虽然更加适合p型晶体硅太阳电池产业生态,却因其关键钝化接触性能提升困难、已有技术方案不适合量产等因素而发展缓慢。基于p型TOPCon技术的重要性,详细介绍了p型TOPCon技术的研究进展,并探讨了制约该技术钝化性能提升的关键科学问题。从国内外的研究结果来看,分别基于LPCVD技术及PECVD技术的p型TOPCon技术在钝化性能上均取得了进步,获得最高隐含开路电压(对应的最低单面饱和电流密度)分别达到737 mV(2 fA/cm^(2))和732 mV(约5 fA/cm^(2))的p型TOPCon结构,已初步显示出产业应用潜力。开发具有产业应用价值的p型TOPCon技术对晶体硅太阳电池产业的发展具有重要意义,值得全行业进一步深入研究。 展开更多

关键词 光伏发电 晶体硅太阳电池 p型隧穿氧化硅钝化接触 掺硼多晶硅 钝化性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

n型TOPCon-PERT双面太阳电池发电特性分析 被引量：4

8

作者 汪洋 吕欣 +1 位作者 侯少攀 崇峰 《太阳能》 2020年第11期72-75,共4页

随着将隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)技术应用在n型钝化发射极背表面全扩散(PERT)太阳电池上,电池效率得到了进一步提升,n型TOPCon-PERT太阳电池因具有少子寿命高、无光致衰减及功率温度系数小等优点,已成为当前太阳电池技术研究的热点之... 随着将隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)技术应用在n型钝化发射极背表面全扩散(PERT)太阳电池上,电池效率得到了进一步提升,n型TOPCon-PERT太阳电池因具有少子寿命高、无光致衰减及功率温度系数小等优点,已成为当前太阳电池技术研究的热点之一。通过对比叠加TOPCon技术前、后n型PERT双面太阳电池的量子效率,并根据p型PERC双面光伏组件、n型PERT双面光伏组件及n型TOPCon-PERT双面光伏组件的户外发电特性及衰减率等实测数据,验证了n型TOPCon-PERT双面太阳电池的发电量增益。 展开更多

关键词 PERT 双面太阳电池 隧穿氧化层钝化接触 量子效率 衰减率

在线阅读 下载PDF 职称材料

TOPCon电池低压硼扩散设备的发展趋势分析 被引量：1

9

作者 刘建华 龙辉 +2 位作者 李程 梁浩 李楠 《电子工业专用设备》 2023年第1期1-6,59,共7页

随着太阳能光伏发电对晶体硅电池高转化效率需求的不断增加,对晶体硅电池技术关键设备投资性价比和发电性能的要求更高。对晶硅电池发展工艺技术进行了阐述,分析讨论了国内外隧穿氧化层钝化接触电池(简称“TOPCon”)低压硼扩散炉的发展... 随着太阳能光伏发电对晶体硅电池高转化效率需求的不断增加,对晶体硅电池技术关键设备投资性价比和发电性能的要求更高。对晶硅电池发展工艺技术进行了阐述,分析讨论了国内外隧穿氧化层钝化接触电池(简称“TOPCon”)低压硼扩散炉的发展现状,探讨了硼扩散设备技术难点和未来研究方向。 展开更多

关键词 太阳能 光伏发电 隧穿氧化层钝化接触电池 高转化效率 硼扩散

在线阅读 下载PDF 职称材料

背表面掺杂对n型TOPCon电池特性的影响研究 被引量：9

10

作者 吕欣 林涛 董鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期41-45,共5页

为系统研究n型TOPCon电池的背表面掺杂特性,设计专门的材料结构并进行掺杂浓度分布及背表面暗饱和电流密度值的测试。结果表明,当多晶硅(Poly-Si)层的设计厚度为100 nm,掺杂浓度为(2~3)×10^(20)/cm^(3),且当激活的磷掺杂源穿透SiO_... 为系统研究n型TOPCon电池的背表面掺杂特性,设计专门的材料结构并进行掺杂浓度分布及背表面暗饱和电流密度值的测试。结果表明,当多晶硅(Poly-Si)层的设计厚度为100 nm,掺杂浓度为(2~3)×10^(20)/cm^(3),且当激活的磷掺杂源穿透SiO_(x)层并在Cz-Si基体中具有一定的"穿透扩散"剖面时,电池背表面的钝化效果达到最优值,使得背表面暗饱和电流密度值J;小于2.5 fA/cm^(2),达到目前行业的先进水平,同时基于最优的背表面钝化结果进行电池制作,电池平均转换效率超过22.43%。 展开更多

关键词 多晶硅 硅基太阳电池 TOPCon 钝化 隧穿氧化层

在线阅读 下载PDF 职称材料

21.5%以上效率Panda-TOPCon双面电池技术研究 被引量：10

11

作者 翟金叶 张伟 +3 位作者 王子谦 刘大伟 李锋 Ingrid Romijn 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1029-1033,共5页

主要研究可应用于规模化生产的TOPCon(tunnel oxide passivated contact)电池技术,该技术既可改善电池表面钝化又可促进多数载流子传输,进而提升电池的开路电压和填充因子。Panda-TOPCon电池是在英利熊猫(Panda)电池基础上引入TOPCon技... 主要研究可应用于规模化生产的TOPCon(tunnel oxide passivated contact)电池技术,该技术既可改善电池表面钝化又可促进多数载流子传输,进而提升电池的开路电压和填充因子。Panda-TOPCon电池是在英利熊猫(Panda)电池基础上引入TOPCon技术,在研究中对氧化硅/多晶硅叠层(SiO_2/polySi)的表面钝化效果在n型硅片上进行验证,通过优化该结构中SiO_2/polySi掺杂、SiO_2成膜方式以及polySi厚度等,最终制备的Panda-TOPCon电池的开路电压达到676 mV,填充因子达到80%,实现了21.54%的光电转换效率。 展开更多

关键词 双面电池 钝化接触 TOPCon 隧穿氧化层 polySi层

在线阅读 下载PDF 职称材料

IBC太阳电池技术的研究进展 被引量：7

12

作者 席珍珍 吴翔 +1 位作者 屈小勇 郭永刚 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第5期371-378,415,共9页

对叉指背接触(IBC)太阳电池在光伏领域的结构优势和发展进程进行了简单的阐述。重点介绍了IBC太阳电池前表面场、背面p+和n+区结构、金属化电极的制备方法,并从工业化角度评述了各制备方法的优缺点与发展。总结了IBC电池产业化进程中的... 对叉指背接触(IBC)太阳电池在光伏领域的结构优势和发展进程进行了简单的阐述。重点介绍了IBC太阳电池前表面场、背面p+和n+区结构、金属化电极的制备方法,并从工业化角度评述了各制备方法的优缺点与发展。总结了IBC电池产业化进程中的几种工艺优化方向,包括p+和n+区结构设计、正面陷光技术及表面钝化等。除此之外,从IBC太阳电池技术与效率提升方面详细介绍了三种基于IBC太阳电池技术的新型太阳电池技术,包括叉指背接触异质结(HBC)太阳电池、多晶硅氧化物叉指背接触(POLO-IBC)太阳电池以及钙钛矿IBC叠层太阳电池(PSC IBC),并总结了近年来上述三种新型太阳电池技术的研究进展。最后,对IBC电池未来面临的挑战与技术提升进行了展望。 展开更多

关键词 叉指背接触(IBC)太阳电池 背接触异质结(HBC)太阳电池 多晶硅氧化物叉指背接触(POLO-IBC)太阳电池 钙钛矿叠层 钝化技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

n型TOPCon太阳电池PECVD路线磷活性掺杂技术的改善研究 被引量：2

13

作者 易辉 周塘华 +3 位作者 邹佳朴 江庆 谌业斌 刘欢 《太阳能》 2023年第8期29-38,共10页

针对n型TOPCon太阳电池采用PECVD技术时存在的磷烷耗量偏高、多晶硅磷活性掺杂浓度偏低和多晶硅层场钝化效果偏差的问题,通过进行不同的原位掺杂非晶硅沉积工艺实验和磷沉积退火实验来寻找合适的解决方式。实验结果显示:1)采用变磷烷流... 针对n型TOPCon太阳电池采用PECVD技术时存在的磷烷耗量偏高、多晶硅磷活性掺杂浓度偏低和多晶硅层场钝化效果偏差的问题,通过进行不同的原位掺杂非晶硅沉积工艺实验和磷沉积退火实验来寻找合适的解决方式。实验结果显示:1)采用变磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的多晶硅磷活性掺杂浓度平均值比采用恒磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的高2.19×10^(20)/cm^(3);2)钝化效果方面,相较于采用恒磷烷流量原位掺杂工艺的实验片,采用变磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的隐性开路电压和隐性填充因子分别高5 mV和0.42%;3)在采用变磷烷流量原位掺杂工艺的前提下,相较于采用常规退火工艺制成的太阳电池,采用磷沉积退火工艺制成的太阳电池的开路电压提高了3 mV,短路电流提高了0.02 mA,填充因子提高了0.54%,并联电阻增加了10Ω,光电转换效率提升了0.14%。采用PECVD技术路线制备TOPCon太阳电池时,变磷烷流量原位掺杂工艺搭配磷沉积退火工艺有明显的提升太阳电池光电转换效率的效果。 展开更多

关键词 隧穿氧化层钝化接触太阳电池 等离子体增强化学气相沉积 退火 磷沉积 磷活性掺杂浓度 产业化

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有选择性前表面场的p型背结太阳电池 被引量：1

14

作者 李得银 马岩青 +3 位作者 石惠君 杨超 王冬冬 陈丹 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第11期1119-1125,共7页

隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)结构由掺杂多晶硅及隧穿氧化层构成,具有出色的钝化及接触特性。将n型TOPCon太阳电池制备理念应用到p型硅片中,利用背面原位掺杂磷多晶硅层充当pn结,并利用印刷纳米硼浆的方法完成选择性前表面场(FSF)的制备... 隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)结构由掺杂多晶硅及隧穿氧化层构成,具有出色的钝化及接触特性。将n型TOPCon太阳电池制备理念应用到p型硅片中,利用背面原位掺杂磷多晶硅层充当pn结,并利用印刷纳米硼浆的方法完成选择性前表面场(FSF)的制备。这种具有选择性前表面场的p型背结电池的优势是背面TOPCon发射极的全面积金属接触避免了发射极内的横向电流传输损耗,有助于空穴(主要载流子)向前端的局部前表面场传输,另外正面选择性前表面场的设计形成高低结,极大地减小了表面复合及金属栅线接触电阻。结果表明,相比同结构的n型TOPCon太阳电池,此种结构的p型背结太阳电池光电转换效率高0.34%,填充因子约高1%,说明该结构的背结太阳电池具有一定的电性能优越性和发展潜力。 展开更多

关键词 背结太阳电池 隧穿氧化物钝化接触(TOPCon) 原位掺杂 选择性前场 纳米硼浆

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型石墨舟等离子体清洗设备的工艺效果与优势 被引量：2

15

作者 许烁烁 杨彬 +2 位作者 张威 彭宜昌 唐电 《电子工业专用设备》 2023年第2期6-9,共4页

新型石墨舟等离子体清洗设备能有效减少清洗时间,减少了非晶硅沉积工艺中磷烷的用量,提高了隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池转换效率,具有很大的竞争优势。研究了等离子体清洗工艺参数对电池转换效率的影响,得到了最佳的石墨舟等离子体... 新型石墨舟等离子体清洗设备能有效减少清洗时间,减少了非晶硅沉积工艺中磷烷的用量,提高了隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池转换效率,具有很大的竞争优势。研究了等离子体清洗工艺参数对电池转换效率的影响,得到了最佳的石墨舟等离子体清洗工艺参数,即:石墨舟温度300℃、清洗时间150 min,将非晶硅沉积工艺中磷烷的流量减半,制备的TOPCon电池转换效率达24.154%,比湿法设备高0.033%。 展开更多

关键词 隧穿氧化层钝化接触电池 掺杂非晶硅 石墨舟清洗

在线阅读 下载PDF 职称材料