硅太阳电池工艺研究光伏材料论文.doc

课程设计论文(设计)
题目:
硅太阳电池工艺研究
姓名:

学院:
光伏工程学院
专业:
光伏材料加工与应用技术
班级:
08级光伏(2)班
学号:

指导教师:

目录
摘要 1
1 引言 2
2 硅片制备 2
2
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3
3 腐蚀和表面织构 3
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4沉积减反层和钝化层 4
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6
5 总结 6
6 致谢 7
7参考文献 8
硅太阳电池工艺研究
摘要:随着传统能源的日益枯竭和石油价格的不断上升,以及人们对自身生存环境要求的不断提高,作为无污染的清洁能源,太阳电池必将会得到更加迅猛的发展。而作为现今占据太阳电池绝大部分市场的晶硅太阳电池,其制备技术一直代表着整个太阳电池工业的制备技术水平。
关键词:硅片;太阳电池;表面织构;工艺研究

1 引言
在最近几年里,无论是在降低生产成本方面,还是在提升电池转换效率方面,硅太阳电池制备工艺都取得了飞速的进步。本文以晶体硅太阳电池生产流程为基础,主要从降低生产成本和提高电池转换效率方面出发,介绍了太阳电池制备工艺的最新进展,并对各种制备工艺作出了评价和展望。太阳电池结构和生产流程早期的硅太阳电池的主体结构,它主要包括:单结的pn结、指形电极、减反射膜和完全用金属覆盖的背电极。虽然太阳电池发展迅速,它的主要结构仍然保持不变,只不过每一个部分的制备工艺水平都较早期的有了质的飞跃。工业上生产太阳电池流程可以简化成:制备硅片→扩散制结→沉积减反射膜和钝化膜→制成电极→封装。通过对以上生产流程的分析,可以清晰地知道近几年硅太阳电池工艺的进展情况。
2 硅片制备

无论是第一块硅太阳电池,还是现今转换效率最高的PERL太阳电池,所使用的硅片材料都是悬浮区熔硅。这种材料的纯度很高,具有完整的晶体结构,几乎不存在复合中心,但是昂贵的价格却限制了它在太阳电池领域的应用。直拉单晶硅价格虽然有所降低,但是对于大规模地面应用来说还是太昂贵。多晶硅虽然质量不如单晶硅,但由于无需耗时耗能的拉单晶过程,其生产成本只有单晶硅的1/20,而且工业中应用吸杂等技术可以维持较高的少子寿命,%,工业上生产的多晶硅太阳电池的效率也可以达到13%~16%,因此,现在太阳电池市场上多晶硅电池的份额已经超过了单晶硅电池。

当太阳电池成本降到1美元/W的时候具有和常规能源竞争的优势,但是无论是用单晶硅还是多晶硅,都存在严重的切割损耗问题,因此很难将单晶硅或多晶硅电池的成本降低到2美元/W以下。硅带技术最大的优点在于它完全避免了切割过程,从而大大降低基体的生产成本。现在硅带工艺较多,主要有颗粒硅带工艺、EFG工艺等。颗粒硅带工艺就是在保护气氛中将硅粉直接加热、融化、退火冷却得到硅带,现在这种技术已经可以拉制出10cm宽、4m长的硅带,且其拉制速度可以达到30mm/min,并且可以调节。在试验室研究阶段,%,。EFG是唯一投入大规模