《晶体硅太阳能电池的制造工艺.ppt

光电池的伏安特性 下图显示了光电池的典型I-V曲线。Pm为最大功率点。它的确定可用从光电池I-V曲线上任意点向纵、横坐标引垂线，垂线与坐标轴保卫面积最大的点即为Pm。根据该特性曲线可以确定光电池的开路电压、短路电流。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ? 太阳电池的短路电流等于其光生电流。决定短路电流的因素很多，分析短路电流的最方便的方法是将太阳光谱划分成许多段，每一段只有很窄的波长范围，并找出每一段光谱所对应的电流，电池的总短路电流是全部光谱段贡献的总和。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 负载特性 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 四、提高太阳能电池效率的途经 在硅太阳能电池的制造历史中已经采用过许多措施来提高太阳能电池的光电转换效率，并且随着能源的不断消耗，高效太阳能的研究正热火朝天地进行。主要针对： 1.降低光电子的表面复合，如降低表面态等； 2.降低入射光的表面反射，用多种太阳光减反射技术，如沉积 减反层、硅片表面织构技术、局部背表面场技术，最大限度 地减少太阳光在硅表面的反射； 3.电极低接触电阻和集成受光技术，如激光刻槽埋栅技术和表 面浓度扩散技术，使电极接触电阻低和增加硅表面受光面积。 4.降低P-N结的结深和漏电； 5.采用高效廉价光电转换材料； 后面主要介绍高效太阳能电池材料和结构。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 五、高效太阳能电池材料 1. 多晶硅 单晶硅太阳能电池消耗的硅材料很多。为了节省材料，目前发展多晶硅薄膜电池。采用化学气相沉积法，包括用LPCVD和PECVD工艺制造多晶硅薄膜。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。 ???? 化学气相沉积主要以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反应气体,在一定的保护气氛下反应沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但在非硅衬底上很难形成较大的晶粒，且容易在晶粒间形成空隙。解决办法是先用 LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层，退火后得到较大的晶粒，然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜。因此，再结晶技术是很重要的环节，目前采用的技术主要有固相结晶法和区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除再结晶工艺外，采用单晶硅太阳能电池的所有技术，德国人用区熔再结晶法制得电池的效率高达19％，日本三菱同法制得得效率为16.2％ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 非晶硅薄膜 开发太阳能电池的两个关键是：提高转换效率和降低成本。由于非晶硅薄膜成本低，便于大量生产，受到普遍重视并得到迅速发展。 但非晶硅光学带隙为1.7eV, 对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即光致衰退S一W效应，使电池性能不稳定。解决途径就是制备叠层太阳能电池。叠层电池是由在制备的p、i、n层单结电池上再沉积一个或多个P-i-n子电池制得的。叠层太阳能电池提高转换效率、解决单结电池不稳定性的关键问题在于：①它把不同禁带宽度的材科组台在一起，提高了光谱的响应范围；②顶电池的i层较薄，光照产生的电场强度变化不大，保证i层中的光生载流子抽出；③底电池产生的载流子约为单电池的一半，光致衰退效应减小；④叠层太阳能电池各子电池是串联在一起的。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. C