單晶硅太陽能電池擴散工藝與電學特性仿真研究.pdf

1、隨著晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在PC機上實現(xiàn)對單晶硅太陽能電池工藝仿真以及單晶硅太陽能電池器件電學特性的仿真分析，對于探索新工藝，工藝現(xiàn)場優(yōu)化、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的科學意義和應(yīng)用價值。
　　 本文構(gòu)建了單晶硅太陽能電池模型，研究了單晶硅太陽能電池擴散工藝中各步序（氧化、預(yù)擴散與再分布）、p-n結(jié)特性的主要參數(shù)（結(jié)深與表面濃度）等對單晶硅太陽能電池電學特性的影響，在PC機上實現(xiàn)了單晶硅太陽能電池擴散工藝仿真以及單晶硅太陽能電

2、池器件仿真，并對兩種典型的單晶硅太陽能電池擴散工藝進行了仿真和優(yōu)化，得到了最優(yōu)結(jié)構(gòu)與工藝的太陽能電池電學特性。研究結(jié)果表明，采用擴散工藝條件1時單晶硅太陽能電池的開路電壓為0.6215V，短路電流為3.545A，轉(zhuǎn)換效率達到18.15％；工藝條件2時獲得的開路電壓為0.6208V，短路電流為3.489A，轉(zhuǎn)換效率為17.88％。該結(jié)果與實驗所測結(jié)果基本吻合，驗證了仿真方法的正確性。通過反復(fù)優(yōu)化得到了最佳工藝參數(shù)。在此工藝參數(shù)下，單晶硅太

3、陽能電池開路電壓達0.622V，短路電流達3.545A，轉(zhuǎn)換效率達到18.16％，且該工藝較原工藝條件1能縮短24分鐘的擴散工藝時間，明顯提高生產(chǎn)效率。優(yōu)化后的具體工藝參數(shù)為：氧化溫度880℃，氧化時間10min，不攜源N2流量20000ml/min，O2流量2000ml/min；預(yù)擴散溫度880℃，預(yù)擴散時間19min，不攜源N2流量2200ml/min，攜源N2流量為2400ml/min，O2流量3000ml/min；再分布溫度88