n型铝背结太阳电池制备方法研究

摘要

光伏产业作为生态文明建设的重要突破口，在过去的几十年里发展快速。太阳能电池作为绿色能源，同时作为应对能源短缺和环境污染的重要解决途径，其研究越来越被重视。太阳能电池的效率依赖于材料的选取及器件工艺。在太阳能电池材料选择方面，n型晶体硅由于其少子寿命高于p型晶体硅，且不受到硼氧络合物的光诱导降解作用等优势，目前已广泛应用于生产，故本文研究对象为n型太阳电池。
　　本文主要研究了n型铝背结太阳电池的制备方法，首先利用计算机仿真模拟软件PC1D对太阳电池进行数值模拟，建立n+npp+物理模型。本文分别分析了前表面场掺杂浓度、掺杂前表面场复合速率、衬底电阻率以及不同背表面复合速率、背表面发射极深度的对太阳电池输出特性的影响，并且根据模拟结果对n型铝背结电池给出了优化思路。
　　根据模拟结果对电池制备流程进行了优化。首先对铝背结太阳电池背表面形貌以及印刷铝浆料重量对于电池性能的影响进行研究，发现抛光背表面相比于金字塔背表面有着更高的效率，同时，在保证电池印刷后不发生翘片的情况下，铝浆料越重得到的电池效率越高；然后分析了不同前表面场对n型铝背结电池的影响，试验了不同扩散方阻的扩散方案，选择了合适的前表面场扩散方案用来制备电池；最后，本文对电池钝化形式进行了研究，比较了单层SiNx钝化电池以及SiO2/SiNx叠层钝化电池，本文发现叠层钝化后的样品的电参数都得到了很大的提高，其中开路电压达到637mV，明显高于采用单层SiNx钝化的样品，优化后的电池效率达到了18.20%。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 太阳能电池的研究进展

1.3 n型铝背结太阳能电池介绍

1.4 研究意义及论文结构

2 太阳电池基本理论以及制备工艺介绍

2.1 太阳电池基本理论

2.2 太阳电池铝背场研究

2.3 制备工艺流程介绍

3 n型铝背结太阳电池的结构优化

3.1 n型铝背结电池结构的计算模型以及参数选择

3.2 前表面场对电池效率的影响

3.3 前表面场复合速率对电池效率的影响

3.4 电池厚度对电池效率的影响

3.5 电池体电阻率以及体寿命对电池效率的影响

3.6 不同背表面复合速率下发射极深度与电池参数的关系

3.7 本章小结

4 n型铝背结太阳电池的制备流程

4.1 引言

4.2 实验方法

4.3 实验结果及讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢