硼镓共掺杂单晶硅电池抑制光衰减研究

摘要

单晶硅太阳能电池是太阳能电池市场一个重要组成部分，因为其具有其它太阳能电池不可比拟的优势而一直牢牢主导着光伏领域。目前，与其它种类太阳能电池相比单晶硅太阳能电池在光电转换效率和成本方面优势明显。在实验条件下太阳能电池光电转换效率已经突破20％，而在此背景下抑制P型单晶硅太阳能电池光电转换效率衰减问题已经成为光伏科技领域研究的重点和热点。B,Ga共掺单晶硅太阳能电池降低了光电转换效率衰减同时提高了电池的成品率，具有广阔的应用前景。
　　本文首先深入研究B,Ga共掺单晶硅热处理后，其O杂质含量和缺陷变化及热处理对其非平衡少数载流子寿命的影响。结果表明：B,Ga共掺单晶硅的间隙O含量随着热处理温度的升高呈现下降趋势，高温和长时间的热处理促进了O沉淀的形成。经过前期预处理后，随着后续热处理温度的升高更有利于O沉淀有效半径的增大。通过掺B、B,Ga共掺和掺Ga三种不同单晶硅对比得出Ga的引入抑制了O沉淀成核尺寸。对于非平衡少数载流子寿命而言，高温度和长时间热处理明显都是不利因素。O沉淀缺陷复合中心的存在，提高了非平衡少数载流子的复合效率，降低了非平衡少数载流子寿命。
　　对不同电阻率的B,Ga共掺单晶硅的光致衰减进行了研究。结果表明：1.5Ω·cm的B,Ga共掺单晶硅太阳能电池具有较高的光电转换效率，而0.5Ω·cm的B,Ga共掺单晶硅太阳能电池的光电转换效率衰减率较低。
　　对比不同种类的P型单晶硅太阳能电池性能并进行光致衰减研究。结果表明：B,Ga共掺单晶硅太阳能电池拥有较稳定的光电转换效率衰减率。

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第一章 绪论

1.1前言

1.2 光伏产业现状

1.3太阳能级单晶硅材料的制备

1.4 P型单晶硅太阳能电池中的杂质

1.5太阳能电池原理与结构

1.6 单晶硅太阳能电池光致衰减问题的研究背景

1.7本文研究的主要内容

第二章 实验方案及测试仪器

2.1 实验方案

2.2 测试仪器

第三章 热处理对B,Ga共掺单晶硅的缺陷及少子寿命的影响

3.1 引言

3.2实验过程

3.3热处理温度对B,Ga共掺杂单晶硅片O沉淀的影响

3.4热处理时间对B,Ga共掺单晶硅片O沉淀的影响

3.5热处理对B,Ga共掺单晶硅少子寿命的影响

3.6 本章结论

第四章 B,Ga共掺单晶硅电池抑制光致衰减研究

4.1 引言

4.2 实验过程

4.3不同电阻率的B,Ga共掺单晶硅片含O、C量分析

4.4 不同电阻率B,Ga共掺单晶硅太阳能电池光伏特性分析

4.5 B,Ga共掺单晶硅太阳能电池光致衰减研究

4.6 B,Ga共掺与其他P型单晶硅太阳能电池光致衰减对比分析

4.7本章小结

第五章 结 论

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢