太阳能电池：基本理论和工艺.ppt

* 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * 世界最高纪录的PERL电池 效率为24.7% PERL (passivated emitter, rear locally-diffused) cell structure. P型衬底全硼背场到金子塔双肩反射层背面氧化层钝化发射结重掺 赵建华 * 半导体基本概念（一） * 全硼背场N型衬底PERT (passivated emitter, rear totally-diffused) 太阳电池 效率为22.7%N型衬底全硼背场到金子塔双肩反射层背面氧化层钝化发射结重掺 赵建华 * 半导体基本概念（一） * 效率21.6% LFC – PERC电池适于产业化 效率：21.6% LFC (laser fired contact) 背面全部SiO2钝化 激光烧结接触点 德国Fraunhofer ISE * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * 厚度的影响 * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * 4.5 串联电阻和并联电阻的分辨 * 半导体基本概念（一） * 4.6 影响量子效率的因素 * 半导体基本概念（一） * 4.7 电池结构与效率 * 半导体基本概念（一） * 对于一个单结太阳能电池，假如表面反射、载流子收集、以及串并联电阻，都得到优化，他的理论最高效率：25% * 半导体基本概念（一） * 4.7.1 材料选择 (一般是硅) 原料丰富 工艺成熟 禁带宽度略低， 间接禁带半导体，光吸收系数小，但通过陷光结构可以克服。 目前还没有找到其他材料能够代替硅。 * 半导体基本概念（一） * 4.7.2 电池厚度 (100-500微米) 具有陷光和良好表面反射层的电池，其厚度100微米，就可以了。 目前市场上，电池厚度 200～ 500微米之间，目的是生产中容易操作。 * 半导体基本概念（一） * 4.7.3 电阻率(~1欧姆厘米) 高的掺杂浓度，可以产生高的开路电压，并降低电池串联电阻。 但是过高的掺杂浓度会降低载流子扩散长度，反过来影响载流子收集。 * 半导体基本概念（一） * 4.7.4 扩散层 (n-type) 扩散层：负极 基底：正极 * 半导体基本概念（一） * 4.7.5 扩散层厚度(<1微米) 大量的太阳光是在扩散层被吸收的，这一层比较薄，使得更多的光生载流子在一个扩散长度范围内产生，从而被pn结收集。 * 半导体基本概念（一） * 4.7.6 扩散层掺杂浓度 扩散层的掺杂浓度要在一个适当的程度。 掺杂浓度偏高，有利于降低电阻损耗，传输光生载流子。但是会增大扩散层中光生载流子的复合，影响载流子收集。 * 半导体基本概念（一） * 4.7.7 栅线 收集电流。 * 半导体基本概念（一） * 4.7.8 背面电极. 背面电极和前面相比，不那么重要。但是随着电池效率的升高和电池厚度变薄，降低背面复合也是非常必要的。 * 半导体基本概念（一） * 4.8 效率测试 * 半导体基本概念（一） * * 半导体基本概念（一） * 4.9 电池效率受温度的影响 * 半导体基本概念（一） * 4.10 光强的影响 * 半导体基本概念（一） * 4.11 晶体硅电池制备 * 半导体基本概念（一） * 太阳电池产业链 硅砂（SiO2） 冶金级硅（3N） 太阳级硅（6N） 硅棒 硅锭 切方 破锭 切片 制备电池 封装 * 半导体基本概念（一） * 太阳能电池的研究工作简介 * 半导体基本概念（一） * 太阳能电池的研究工作 实验制备太阳能电池， 包括寻找新技术，新手段。提高电池效率，降低太阳能电池成本。技术的突破，给产业的发展，往往是跨越式的。 表征分析， 太阳能电池研究过程中，遇到的技术和科学问题，必须进行测试和理论分析。 理论分析也是太阳能