硅太阳电池工艺研究 光伏材料毕业论文.doc

硅太阳电池工艺研究 光伏材料毕业论文.docJIANG XI YU ZHOU SCIENTIFIC & TECHNOLOGICAL INSTITUTE
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题
目：
硅太阳电池工艺研究
姓
名：
学
院：
光伏工程学院
专
业：
光伏材料力口工与应用技术
班
级：
08级光伏（2 ）班
学
号：
2085110226
指导教师：
摘要 1
1引言 2
2硅片制备 2
2. 1 单晶硅和多晶硅 2
2. 2硅带 2
3层剥离技术 3
3腐蚀和表面织构 3
1表面腐蚀 3
2表面织构 3
3扩散制结 4
4沉积减反层和钝化层 4
5
2丝网印刷 6
6
4整体背电极 6
5总结 6
6致谢 7
7参考文献 7
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P n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：制备硅片一扩散制结一沉积减反射膜和钝化膜一 制成电极一封装。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 /2 0 ,而且工业中应用吸杂等技术可以维持较高的少子寿命，目前实验室 多晶硅太阳电池的效率已达到2 0. 3%,工业上生产的多晶硅太阳电池的效率 也可以达到1 3 %〜1 6 %,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。
2. 2硅带
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、EFGI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1 0 cm宽