单晶硅太阳电池的低压扩散及热氧化工艺研究

摘要

和传统的常压扩散相比，低压扩散工艺可提高方阻值、降低表面复合、降低电池片生产成本。热氧化生产工艺中，干氧替代臭氧可提高二氧化硅膜的致密性及均匀性，并且钝化表面态，增加光生载流子的寿命。
　　本文首先研究了低压扩散对电池片性能的影响，采用四探针电阻测试仪测试了不同对比条件下电池片的方块电阻，并利用控制变量法对测量数据进行分析，结果发现硅片中心位置的方阻值大于四周方阻值，低压扩散通过调节各个温区温度可改变反应速率，进而改变硅片方阻值，提高方阻均匀性，不均匀性由以前的14.08%降为10.14%；低压扩散中气体分子具有很强穿透力，使得在生产中各个硅片间的距离减小，从而产量增多,从日产量11.8万片提升到日产量14.5万片。紫外-可见光光度计和太阳能电池片效率测试分析发现低压扩散后的硅片比常压扩散后的硅片反射率更低，并且光电转化效率更高，平均转化率由之前的19.8%提高到20.35%。
　　采用少子寿命测量仪研究了热氧化工艺制备的二氧化硅薄膜，分析了氧化时间、氧气的量、氮气的量、氧化温度等因素对钝化膜的影响，研究发现寿命会随着氧化时间、氧气的量、氮气的量以及氧化温度的增加而变大，达到一个极大值后，少子寿命开始减小。

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