高性能多晶硅太陽(yáng)電池先進(jìn)生產(chǎn)工藝的研究.pdf

1、本論文共有七個(gè)章節(jié)，分別從多晶硅太陽(yáng)電池制備的各個(gè)主要工藝進(jìn)行論述。 第一章綜述了當(dāng)前晶體硅太陽(yáng)電池的發(fā)展?fàn)顩r，特別是對(duì)高效太陽(yáng)電池的技術(shù)研究進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而引申出發(fā)展高性能多晶硅太陽(yáng)電池的必要性和可行性。 第二章研究旋轉(zhuǎn)涂膜工藝，通過(guò)改進(jìn)涂膜設(shè)備和涂膜工藝，使得涂膜均勻性得到較大提高，擴(kuò)散后方塊電阻的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于5％。針對(duì)連續(xù)式快速擴(kuò)散的生產(chǎn)要求，配制成一種新型的安全、環(huán)保、較為廉價(jià)的摻雜源，并將原來(lái)化學(xué)處理所需的

2、十步工藝縮減為四步，節(jié)省了大量的工藝時(shí)間和工藝成本。 第三章介紹了連續(xù)式快速擴(kuò)散設(shè)備和擴(kuò)散機(jī)理，通過(guò)對(duì)實(shí)際擴(kuò)散溫度的精確測(cè)量及對(duì)比在擴(kuò)散過(guò)程中啟用和關(guān)閉紫外水銀燈對(duì)方塊電阻的影響，得出快速擴(kuò)散的真實(shí)原因，從而對(duì)目前普遍接受的高能光子增強(qiáng)擴(kuò)散學(xué)說(shuō)表示懷疑。 第四章首先分析了各種摻雜溶液對(duì)發(fā)射區(qū)方塊電阻、p-n結(jié)以及太陽(yáng)電池性能的影響，然后重點(diǎn)研究擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間與發(fā)射區(qū)方塊電阻及p—n結(jié)結(jié)深的關(guān)系，推導(dǎo)出方塊電阻與擴(kuò)散時(shí)

3、間和擴(kuò)散溫度的理論公式。針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)普遍采用的絲網(wǎng)印刷電極方式，研究了快速擴(kuò)散所需的最佳方塊電阻大小，并在這個(gè)最佳方塊電阻的范圍內(nèi)，改變擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間的組合，得出最佳的擴(kuò)散條件，制備出高質(zhì)量的p—n結(jié)，有效提高多晶硅電池的效率。第五章研究吸雜與鈍化工藝。通過(guò)磷吸雜效應(yīng)，多晶硅片的少子壽命在高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程中不但沒(méi)有降低，反而得到大幅度提高。在常規(guī)的PECvD沉積氮化硅薄膜工藝之前，增加了濕化學(xué)鈍化技術(shù)，研究了濕化學(xué)鈍化時(shí)間、鈍化溫度對(duì)多

4、晶硅太陽(yáng)電池開(kāi)路電壓和效率的影響。 第六章對(duì)絲網(wǎng)印刷電極和燒結(jié)工藝進(jìn)行優(yōu)化。為了降低串聯(lián)電阻和提高填充因子，嘗試結(jié)合絲網(wǎng)印刷和電鍍法制備正面電極。對(duì)于燒結(jié)工藝，首先對(duì)燒結(jié)溫度進(jìn)行精確的標(biāo)定，隨后研究不同的燒結(jié)溫度對(duì)多晶硅太陽(yáng)電池性能的影響，優(yōu)化出最佳的燒結(jié)工藝。另外，特別介紹了一種可以直接顯示太陽(yáng)電池旁路結(jié)的設(shè)備，并用它來(lái)檢驗(yàn)電池制備過(guò)程中可能產(chǎn)生各種旁路結(jié)的問(wèn)題。 通過(guò)對(duì)以上一些生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，制備的多晶體硅太陽(yáng)電池取