晶体硅太阳能电池丝印工艺优化与新工艺探索研究

摘要

晶体硅太阳能电池制造工艺包括制绒、扩散、边缘隔离、磷硅玻璃清洗、PEC VD镀膜、丝网印刷金属电极和烧结，其中丝印金属电极主要是负责光生载流子的收集和传导，对太阳能电池生产成本的控制和电性能的提升起着至关重要的作用。
　　本论文主要针对栅线图形的优化设计，丝印工艺与浆料的匹配和进一步优化，以及新工艺的探索研究，主要内容为：
　　首先基于改进的二极管-串阻模型，理论研究栅线图形对电池串阻和转换效率的影响，寻找优化规律，为后续丝印优化和新工艺的探索研究提供理论依据。
　　然后寻找与浆料匹配的印刷参数范围和网纱参数，在此基础上进行栅线宽度的优化，得到290目60线宽与400目70线宽电池效率相当，前者印刷速度快，但浆料耗量大，后者在牺牲一定产量的前提下，可降低每片银浆耗量17.2％；而后在产线的栅线图形基础上进行封闭式栅线设计和不同主栅的对比研究，得出三主栅加封闭式栅线设计可显著提升栅线收集和传导电流的能力；最后进行烧结工艺与低腐蚀性浆料的整合，配合60Ω/s q和70Ω/sq方阻的电池效率比产线分别提升~0.1%和~0.2%。
　　最后，基于丝印技术存在的问题，进行新工艺(激光掺杂选择性发射极加电镀工艺)探索研究，获得与产线效率接近的电池成品，短路电流密度提升2.56%，这为新工艺的进一步优化打好基础。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1. 1 研究背景

1. 2 光伏行业的机遇与挑战

1. 3 研究目的和内容

第二章 晶体硅太阳能电池金属化工艺

2. 1 光刻工艺

2. 2 电镀工艺

2. 3 丝印工艺

第三章 基于模型研究晶体硅太阳能电池栅线图形

3. 1 引言

3. 2 晶体硅太阳能电池模型优化

3. 3 晶体硅太阳能电池栅线图形优化与分析

3. 4 本章小结

第四章 晶体硅太阳能电池丝印工艺优化研究

4. 1 引言

4. 2 实验方法

4. 3 结果和分析

4. 4 本章小结

第五章 晶体硅太阳能电池新工艺探索研究

5. 1 引言

5. 2 实验方法

5. 3 结果和分析

5. 4 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果