熱蒸發(fā)鍍膜及多晶硅太陽能電池鋁背場研究.pdf

1、晶體硅太陽能電池在目前太陽能電池中占據(jù)最大的市場份額。鋁背場鈍化在硅基太陽能電池效率提高方面起到了巨大的作用。其制備方法主要有絲網(wǎng)印刷、熱蒸發(fā)、磁控濺射等方法。因為成熟的工藝技術(shù)以及低廉的價格，絲網(wǎng)印刷工藝已經(jīng)在工業(yè)化生產(chǎn)中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。但是由于大顆粒的鋁漿并不能與硅片形成完美的歐美接觸，因此利用熱蒸發(fā)等PVD方法制備所得鋁薄膜具有更優(yōu)異的特性，能進一步提高晶體硅太陽電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。采用熱蒸發(fā)真空鍍膜技術(shù)結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝

2、的方式制備得鋁背場，具有良好歐姆接觸和更高的短路電流。其制備方法簡單、兼顧兩種工藝的優(yōu)點成本、鈍化性能良好。
　　基于以上介紹，本文主要做了以下工作:
　　自主搭建了可用于大面積(156×156mm2)多晶硅片鋁背場制備的熱蒸發(fā)真空鍍膜設(shè)備。加熱電流范圍0-50A，極限真空度達到了5.0×10-4Pa，一次鋁膜沉積厚度達到2μm以上，沉積鋁膜不均勻度14.10％，基本上滿足了多晶硅太陽電池鋁背場的制備。對蒸發(fā)鋁薄膜工藝進行了

3、研究，研究表明鋁膜沉積模式為島式模式，且隨著阻蒸電流增大，蒸發(fā)顆粒變大，膜層表面變粗糙，在絨面硅片表面呈魚鱗狀沉積。
　　利用熱蒸發(fā)鍍膜機，于電池背面沉積0.21～2.11μm鋁膜，研究了鋁膜厚度對電池性能的影響。研究表明鋁膜厚度對電池性能有較大影響，鋁量的多少直接關(guān)系到電池電學(xué)性能。隨著鋁膜增厚，轉(zhuǎn)換效率升高，在膜厚為2.11μm時達到最高15.90％。從0.21μm到2.11μm，開路電壓由0.602V增加到0.611V、短路

4、電流由33.33mA/cm2增加到33.67 mA/cm2、填充因子由70.28％增加到77.64％，串聯(lián)電由阻5.729mΩ減小到0.025mΩ，并聯(lián)電阻由最小2.94Ω增加到17.08Ω。鋁膜的厚度對電池的各電學(xué)參數(shù)影響至關(guān)重要。
　　利用熱蒸發(fā)鍍膜機結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝制備了多晶硅太陽電池，對鋁背場金屬化進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)，用熱蒸發(fā)鍍膜制備的鋁背場具有更好的歐姆接觸更低的串聯(lián)電阻和更高的短路電流，相比只進行絲印的電池其短路電流