晶體硅太陽電池制作中的擴散工藝研究.pdf

1、對已經(jīng)取得較普遍應(yīng)用的晶體硅太陽電池來說，開發(fā)新技術(shù)和優(yōu)化制造工藝以降低電池的制造成本是目前該領(lǐng)域最重要的努力方向之一。本文所研究的主要問題是低成本晶體硅太陽電池在工業(yè)化生產(chǎn)中的擴散制作p-n結(jié)工藝。通過研究不同擴散工藝條件與電池的相關(guān)性能參數(shù)的關(guān)系，得出適合于高轉(zhuǎn)換效率大規(guī)模制作的最佳擴散工藝條件。在擴散這方面的理論雖然比較成熟，但是對工業(yè)化生產(chǎn)涉及的具體工藝的系統(tǒng)研究在國內(nèi)還沒有相關(guān)報導(dǎo)。 為了能夠便于了解擴散制作p-n結(jié)理

2、論及其工藝，本文對生產(chǎn)晶體硅太陽電池的基本工作原理及其主要的制造工藝流程進行了描述。在理論方面，本文對擴散制作p-n結(jié)、電極制作及應(yīng)用在晶體硅太陽電池p-n結(jié)燒結(jié)過程中所關(guān)聯(lián)的因素進行了分析。然后，論文從工藝流程對擴散方塊電阻的阻值控制要求出發(fā)，結(jié)合正表面電極設(shè)計角度，利用擴散薄層電阻對柵線間隔設(shè)計的要求，分析了相關(guān)功率的損耗。 太陽電池產(chǎn)業(yè)化所面臨的重要問題之一是如何在保證電池高轉(zhuǎn)換效率前提下提高產(chǎn)能。對于擴散工序而言，確保高

3、效電池的高產(chǎn)能面臨的最大問題在于如何保障擴散的均勻性，優(yōu)化擴散的均勻性主要采取溫區(qū)補償技術(shù)。論文針對影響擴散均勻性的因素多且關(guān)聯(lián)復(fù)雜等特點，重點對難于控制的氣氛場因素進行系統(tǒng)實驗研究，在氣體流量、均流設(shè)計、爐內(nèi)壓強等方面提出了較好的優(yōu)化實驗方法，通過將實驗方法應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，擴散均勻性得到了非常好的控制：并首次提出建立擴散氣氛場工程模型來分析擴散均勻性問題，同時論文給出了擴散氣氛場工程模型的思路分析。該模型研究方法可改善太陽電池電性能并