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链式热氧化与槽式碱抛光工艺条件对PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的影响
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作者 晏海刚 李宁 +3 位作者 张绳亮 王磊 张仕君 王慧芳 《太阳能》 2024年第8期95-103,共9页
针对PERC单晶硅太阳电池制备工艺中3合1工序的链式热氧化工艺的氧化性能与槽式碱抛光工艺酸洗槽的去氧化能力的工艺窗口及匹配性进行了研究。首先设计实验分别测试链式热氧化工艺条件(包括温度、氧气流量)、槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体... 针对PERC单晶硅太阳电池制备工艺中3合1工序的链式热氧化工艺的氧化性能与槽式碱抛光工艺酸洗槽的去氧化能力的工艺窗口及匹配性进行了研究。首先设计实验分别测试链式热氧化工艺条件(包括温度、氧气流量)、槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体浓度对扩散后硅片表面掺杂浓度及PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的影响;再根据初步实验结果对链式热氧化工艺与槽式碱抛光工艺的匹配性进行分析,得到整体3合1工序的优化工艺方案;然后采用电化学微分电容电压(ECV)测试扩散后硅片表面掺杂浓度及结深的变化情况,对研究结果进行了佐证,最终达到提升PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的目的。研究结果表明:3合1工序中的链式热氧化工艺与槽式碱抛光工艺对扩散后硅片表面掺杂浓度及PERC单晶硅太阳电池电性能存在重要影响,优化链式热氧化工艺的温度、氧气流量与槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体浓度,提高二者的匹配性,使氧化能力与去氧化能力均达到临界点,可以最大程度地提高PERC单晶硅太阳电池的光电转换效率。 展开更多
关键词 PERC单晶硅太阳电池 链式热氧化 槽式碱抛光 酸洗槽液体浓度 掺杂浓度 光电转换效率 电性能
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单晶硅太阳电池的分步制绒工艺研究
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作者 曹文学 郭望东 +3 位作者 孙敬红 晏海刚 王慧芳 张绳亮 《太阳能》 2024年第12期84-89,共6页
制绒工艺是单晶硅太阳电池制备过程中的一个重要环节,其对于提升太阳电池的整体电性能至关重要。在工业化大规模生产中,单晶硅太阳电池的制绒工艺主要依托于氢氧化钠溶液体系。该溶液体系巧妙利用了单晶硅不同晶面间显著的腐蚀差异性特... 制绒工艺是单晶硅太阳电池制备过程中的一个重要环节,其对于提升太阳电池的整体电性能至关重要。在工业化大规模生产中,单晶硅太阳电池的制绒工艺主要依托于氢氧化钠溶液体系。该溶液体系巧妙利用了单晶硅不同晶面间显著的腐蚀差异性特点。当与低浓度氢氧化钠溶液接触时,这种腐蚀差异性得以充分发挥,进而驱动单晶硅表面演化出类似“金字塔”结构的微米级绒面形态。提出了不同于常规一步制绒工艺的分步制绒工艺,通过调整制绒槽的连接方式,实现了对绒面的再处理。针对不同制绒工艺对单晶硅片表面参数、微观形貌、膜层厚度及PERC太阳电池电性能的影响进行了对比分析。分析结果显示:1)相较于采用常规制绒工艺,采用分步制绒工艺后,单晶硅片表面的绒面高度、反射率均出现了下降,且出绒率有所提升;2)由分步制绒工艺得到的硅片表面“金字塔”结构较为密集,“金字塔”大小较为均匀,优于常规制绒工艺得到的“金字塔”;3)与采用常规制绒工艺后制备得到的PERC太阳电池相比,采用分步制绒工艺后制备得到的PERC太阳电池在光电转换效率、短路电流、填充因子方面均存在优势。 展开更多
关键词 单晶硅太阳电池 制绒工艺 分步制绒 绒面优化 电性能
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半片PERC光伏组件中太阳电池切割面EL图像发黑的研究
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作者 邹文杰 晏海刚 +3 位作者 孙敬红 邱望愿 张仕君 罗伟 《太阳能》 2025年第1期79-86,共8页
与整片光伏组件相比,半片光伏组件具有更高的输出功率和更优越的可靠性,但在对此类光伏组件进行电致发光(EL)检测时发现,其频繁出现太阳电池切割面EL图像发黑的问题。首先对PERC太阳电池结构及烧结工艺原理、EL成像原理进行介绍;然后通... 与整片光伏组件相比,半片光伏组件具有更高的输出功率和更优越的可靠性,但在对此类光伏组件进行电致发光(EL)检测时发现,其频繁出现太阳电池切割面EL图像发黑的问题。首先对PERC太阳电池结构及烧结工艺原理、EL成像原理进行介绍;然后通过实验对半片PERC光伏组件中太阳电池的背场和背电极搭接处的外观、银铝接触电阻和扫描电子显微镜(SEM)下的微观结构进行分析研究,以推断太阳电池切割面EL图像发黑的原因;然后对该原因开展验证实验,并由此提出针对太阳电池背场和背电极搭接处接触效果的改善措施,从而提升光伏组件的良率。研究结果表明:1)背场和背电极搭接处重叠位置存在明显撕裂空隙是导致半片PERC光伏组件中太阳电池切割面EL图像发黑的主要原因。银、铝经过高温膨胀发生融合反应,由于反应过度导致合金化程度较高,而冷却时银、铝的热膨胀系数不同,在降温时银铝浆会出现回缩现象,导致背场和背电极搭接处重叠位置撕裂,出现缝隙空洞,从而使银铝接触效果变差,银铝接触电阻数值严重偏大,电流传输异常,最终导致半片PERC太阳电池切割面的EL图像发黑。2)通过控制PERC太阳电池烧结工艺中烧结区的烧结温度峰值,可降低其背场和背电极搭接处的银铝接触电阻,改善该位置的接触效果,从而改善半片PERC太阳电池切割面EL图像发黑的情况,最终可提升半片PERC光伏组件的良率。 展开更多
关键词 PERC光伏组件 半片技术 太阳电池切割面 背场和背电极搭接处 烧结温度 银铝接触 电致发光图像发黑
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单晶硅片表面金字塔尺寸对太阳电池电性能的影响 被引量:2
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作者 郭望东 赵环 +3 位作者 张绳亮 晏海刚 王少颖 李守卫 《太阳能》 2022年第9期65-69,共5页
针对单晶硅片表面金字塔绒面对太阳电池电性能的影响,对比3款制绒添加剂A、B、C对金字塔绒面尺寸、均匀性、出绒率、比表面积及反射率的差异,分析了不同绒面结构对太阳电池的光电转换效率和漏电流的影响。分析结果表明:金字塔大小均匀... 针对单晶硅片表面金字塔绒面对太阳电池电性能的影响,对比3款制绒添加剂A、B、C对金字塔绒面尺寸、均匀性、出绒率、比表面积及反射率的差异,分析了不同绒面结构对太阳电池的光电转换效率和漏电流的影响。分析结果表明:金字塔大小均匀、高度高,比表面积大的绒面可有效提升太阳电池的光电转换效率,出绒率及反射率对太阳电池的光电转换效率影响不大,但随着金字塔高度变高,塔尖变尖锐,选择性发射极激光重掺时容易造成塔尖消融,碱抛时对正面的保护作用减弱,易对重掺区的p-n结产生破坏,导致漏电流增大。 展开更多
关键词 单晶硅太阳电池 制绒 添加剂 金字塔 漏电流
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基于电气特性分析的光伏组件热斑故障识别 被引量:1
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作者 曾毅 李宁 +3 位作者 王韩冰 许志康 晏海刚 王慧芳 《太阳能》 2024年第5期89-93,共5页
随着光伏发电迅速发展,热斑故障因对光伏组件的性能和寿命产生严重影响而逐渐受到关注。根据光伏发电系统的组成结构和运行情况分析,利用Matlab/Simulink仿真平台,基于正常运行的光伏组件的仿真模型推导出存在热斑故障的光伏组件仿真模... 随着光伏发电迅速发展,热斑故障因对光伏组件的性能和寿命产生严重影响而逐渐受到关注。根据光伏发电系统的组成结构和运行情况分析,利用Matlab/Simulink仿真平台,基于正常运行的光伏组件的仿真模型推导出存在热斑故障的光伏组件仿真模型,通过实验对比二者的电气特性曲线差异,并测得光伏组件在不同遮挡率下的电气特性曲线得到利用电气特性曲线特定特征来识别光伏组件热斑故障的方法。研究结果表明:1)存在热斑故障的光伏组件的电气特性曲线呈现多峰现象,输出功率比正常运行光伏组件的输出功率低;2)当环境温度不变时,随着遮挡率上升,光伏组件的电气特性曲线从单峰特性向双峰特性或多峰特性变化,随着太阳辐照量的降低光伏组件的输出电流和输出功率均减少。 展开更多
关键词 I-V特性 光伏组件 P-V特性 热斑 故障识别
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