多晶硅襯底上制備HIT太陽能電池及其特性研究.pdf

1、眾所周知，單晶硅太陽能電池的效率要高于多晶硅太陽能電池，因此在HIT(heterojunction with intrinsic thin layer)太陽能電池領(lǐng)域，為了實現(xiàn)電池效率的持續(xù)提升，人們常常以單晶硅作為電池的襯底材料。然而，由于多晶硅太陽能電池比單晶硅太陽能電池的價格更低廉，多晶硅太陽能電池的效率也越來越接近單晶硅太陽能電池，因此多晶硅太陽能電池已經(jīng)成為太陽能電池制造業(yè)的主流產(chǎn)品。在電池的制備過程中，由于制備工藝簡單和低溫

2、工藝的特點，與其他類型的太陽能電池相比，HIT太陽能電池的成本相對較低。與此同時，為了實現(xiàn)HIT太陽能電池產(chǎn)業(yè)化更好的發(fā)展，進一步降低成本已經(jīng)成為電池發(fā)展過程中一個重要途徑。本論文利用多晶硅代替單晶硅做襯底材料，制備HIT太陽能電池，并對電池的性能做了優(yōu)化，其主要成果如下：
　　本文在電池的制備過程中加入了退火吸雜工藝，目的是去除多晶硅體內(nèi)存在的大量重金屬雜質(zhì)和缺陷。分別利用鋁吸雜和磷吸雜兩種方式對多晶硅襯底硅片進行退火吸雜處理。

3、實驗中改變退火吸雜的時間、溫度、方法（恒溫吸雜和變溫吸雜）。研究發(fā)現(xiàn)，恒溫吸雜處理能有效地提高多晶硅片的少子壽命和少子擴散長度，吸雜的效果隨恒溫吸雜時間和溫度的改變而改變，并且鋁吸雜和磷吸雜的退火吸雜效果基本相同；變溫吸雜的效果要強于恒溫吸雜，在變溫吸雜中磷吸雜后制備的HIT太陽能電池的效率稍高于鋁吸雜。
　　本文采用不同的處理辦法腐蝕掉退火吸雜后多晶硅片表面的吸雜層，研究了不同的腐蝕液在不同的腐蝕條件下對多晶硅片的影響。實驗發(fā)現(xiàn)

4、，多晶硅片的反射率會隨著腐蝕條件而改變，這也嚴重影響了HIT太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析與討論，得到腐蝕的最好工藝窗口為：鋁吸雜中利用濃度為10％的NaOH溶液在80℃腐蝕20min；磷吸雜中HF:HNO3=1:3混合酸溶液在室溫下腐蝕50s。
　　最后，本文通過增加本征非晶硅層，改變摻雜層的沉積時間、沉積功率、摻雜濃度，研究了非晶硅層對HIT太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的影響。研究發(fā)現(xiàn)，本征非晶硅層對多晶硅片的鈍化作用可以明顯