晶体硅太阳能电池

摘要： 逐步用清洁及可再生能源代替传统的高污染能源,是当前世界各国在应对气候变化、减少环境污染问题时所采取的主要方法,而光伏能源正是清洁及可再生能源应用领域的主力军。在2020年度国家科学技术奖励大会上,江苏大学丁建宁教授带领团队完成的“高效低成本晶体硅太阳能电池表界面制造关键技术及应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。该项目成果引领国际光伏产业技术,实现了我国光伏制造从“跟跑”到“领跑”的跨越式发展。

摘要： 太阳能电池结构设计的课程偏重于实践和应用,但由于一般高校实验室缺乏必要的实验设备,该实验教学部分很难实现.因此,设计了基于Quokka模拟软件的仿真实验教学,以背接触IBC电池结构为例,给出了实验教学的过程,该实验设计准确度高,贴近实际电池片设计的开发流程,仿真速度快,不需要借助超级电脑就能实现大量的仿真对比.此外,该实验教学方法简明扼要、可操作性强,方便学生在课余时间练习.通过该实验,学生可以把电池结构的各个组成部分联系到一起,不需要进入有危险化学品的实验室,就能对电池结构有一个整体的概念,通过灵活改变电池的结构设计,加深了学生对理论知识的理解与应用,提高了学生的学习、实践与创新能力.

摘要： 为研发出更高固含量的铝浆,将苯乙烯–马来酸酐共聚物(SMA)引入到铝浆中,多角度表征并分析了SMA对铝浆性能的影响。流变性能测试和沉降实验结果表明:SMA分子通过吸附在铝粉表面以提高铝浆的分散性和稳定性,添加量为0.6% (质量分数)时效果最好。当固含量为80%的铝浆中含有SMA时,浆料具有良好的印刷性,铝栅线线宽约148.13 μm,线电阻率约1.3 ×10−5 Ω·cm。

摘要： 从遮光损失和电阻损失方面入手,对太阳能电池正面电极图形的优化设计进行理论分析,建立了函数模型及进行了应用验证.在遮光损失方面,从主栅线和副栅线的面积入手进行遮光功率损失的推导;在电阻造成功率损失方面,从栅线电极电阻、发射极电阻和接触电阻损失分别进行理论计算,最后综合遮光损失得到前电极结构优化设计的函数模型.结合现有技术现状,对函数模型的变量因素进行了分析,指出主栅的数量、副栅数量及其栅线电极的高宽比是前电极影响太阳能电池转换效率的主要参数.以3主栅的电池为基础,以电池转换效率为评估参数进行了模拟计算和和应用验证.结果 表明,实验结果与理论计算值基本相符.

摘要： 提出SiOx薄膜沉积在成本效益高的实验室规模三维打印常压化学气相沉积装置,研究了镀层的完整性、与各种表面的一致性以及处理后的回弹性,并讨论了常压化学气相沉积(APCVD)法制备的薄膜.研究表明,在不同的应用中,常压化学气相沉积法制备的薄膜在钝化发射体的正面和背面太阳能电池上起到保护寄生电镀的作用.

摘要： 提出SiO_(x)薄膜沉积在成本效益高的实验室规模三维打印常压化学气相沉积装置,研究了镀层的完整性、与各种表面的一致性以及处理后的回弹性,并讨论了常压化学气相沉积(APCVD)法制备的薄膜。研究表明,在不同的应用中,常压化学气相沉积法制备的薄膜在钝化发射体的正面和背面太阳能电池上起到保护寄生电镀的作用。

摘要： 针对太阳能电池制备工艺课程实验性和应用性强的特点,设计了基于PV Factory软件的仿真实验教学方法.以工业上常规的铝背场p型电池片为例,给出了实验教学的实践过程.该实验方法简单明了,可操作性强.学生无需进入存有危险化学品的实验室,就能对实际电池片的制造工艺有所了解,且方便学生在课余时间开展实验,缓解教学资源不足的问题.该实验教学方法还弥补了普通实验教学中知识点不连贯的问题,通过把分散的制备工艺步骤整合到一个实验中,使整个制备工艺知识点串接起来,促进了学生对各知识点的融会贯通.通过对表征数据的分析以及对工艺参数的优化,还能提高学生发现问题、解决问题的能力.

摘要： 介绍了TOPCon太阳电池的研究方案，TOPCon太阳电池的研究结果，背表面的钝化，电池性能，结论与展望，太阳能电池核心课题:提高转换效率，降低生产成本。解决方案：全面钝化1.使用非晶硅作为钝化层； 非晶硅异质结钝化结构。光的寄生吸收损失降低，Si薄膜电阻降低，缺陷态密度也较低，Si/TCO的接触电阻降低，TOPCon电池的载流子输运机制，电流分布呈现典型的一维分布，载流子输运距离短.电子和空穴分别通过隧穿穿越氧化层最后被电极收集，电池性能的比较说明混合型硅薄膜的设计能有效改善了电池背表面的钝化效果。

摘要： 基于海南省气候特点,本文梳理了海南省光伏建筑一体化设计思路,系统分析了影响一体化系统效率的关键性因素,重点对基于晶体硅太阳能电池的光伏系统的倾角设计及安装位置进行了研究,明确了海南省不同地区光伏系统最优的布置倾角.在借鉴目前盛行的光伏建筑一体化布置形式的基础上,给出了海南省适宜的光伏建筑一体化形式,为海南省推进光伏建筑一体化应用提供理论与技术基础.

摘要： 太阳能电池电极通过丝网印刷的方法制备被光伏电池厂家普遍采用，正面电极是在电池正面的SiNx减反射膜上印刷Ag电极浆料，通过烘干和烧结工艺制成。本文通过实验并结合第一性原理计算,研究了太阳能电池含Pb正面电极中的PbO对电性能的影响,研究表明,电池中Pb以Pb(形式存在于Ag-Si界面,且PbO中B,Si等原子会增强PbO的导电性能.在电池工作时,PbO晶体可增加电流的导通通道,降低界面接触电阻,进而提高电池的效率.

摘要： 本文介绍了近年来代表国际水平的单晶硅和多晶硅太阳能电池的技术现状、技术发展趋势以及降低生产成本的途径,同时描述了太阳能电池的未来发展方向.

摘要： 电池片、组件端和系统端是影响潜在诱导衰减(Potential Induced Degradation)的三大因素.其中,电池片是做好PID-free的前提条件,包括硅片本身的电阻率、发射器以及ARC.通过选择合适的ARC沉积条件可以有效的减小或消除PID效应.本文利用UV氧化法,通过改善硅片表面的ARC,以达到快速、高效、低成本的PID-free效应.首先,利用UV氧化法先在硅片表面生成一层SiO2薄膜,再利用PECVD法沉积氮化硅双层膜形成SiO2-SiNx叠层薄膜.通过对有无SiO2的两种SiNx薄膜进行比较,结果表明SiO2-SiNx叠层膜比SiNx∶H双层膜具有更好的钝化效果.主要原因为SiO2-SiNx叠层膜中SiO2-SiNx界面态密度比SiNx-Si界面态密度低,使SiO2-SiNx叠层膜既具有良好钝化效果,又具有较低的界面态密度,表现出更好的钝化效果和PID-free效应.

摘要： 电池片、组件端和系统端是影响潜在诱导衰减(Potential Induced Degradation)的三大因素.其中,电池片是做好PID-free的前提条件,包括硅片本身的电阻率、发射器以及ARC.通过选择合适的ARC沉积条件可以有效的减小或消除PID效应.本文利用UV氧化法,通过改善硅片表面的ARC,以达到快速、高效、低成本的PID-free效应.首先,利用UV氧化法先在硅片表面生成一层SiO2薄膜,再利用PECVD法沉积氮化硅双层膜形成SiO2-SiNx叠层薄膜.通过对有无SiO2的两种SiNx薄膜进行比较,结果表明SiO2-SiNx叠层膜比SiNx∶H双层膜具有更好的钝化效果.主要原因为SiO2-SiNx叠层膜中SiO2-SiNx界面态密度比SiNx-Si界面态密度低,使SiO2-SiNx叠层膜既具有良好钝化效果,又具有较低的界面态密度,表现出更好的钝化效果和PID-free效应.

摘要： 电池片、组件端和系统端是影响潜在诱导衰减(Potential Induced Degradation)的三大因素.其中,电池片是做好PID-free的前提条件,包括硅片本身的电阻率、发射器以及ARC.通过选择合适的ARC沉积条件可以有效的减小或消除PID效应.本文利用UV氧化法,通过改善硅片表面的ARC,以达到快速、高效、低成本的PID-free效应.首先,利用UV氧化法先在硅片表面生成一层SiO2薄膜,再利用PECVD法沉积氮化硅双层膜形成SiO2-SiNx叠层薄膜.通过对有无SiO2的两种SiNx薄膜进行比较,结果表明SiO2-SiNx叠层膜比SiNx∶H双层膜具有更好的钝化效果.主要原因为SiO2-SiNx叠层膜中SiO2-SiNx界面态密度比SiNx-Si界面态密度低,使SiO2-SiNx叠层膜既具有良好钝化效果,又具有较低的界面态密度,表现出更好的钝化效果和PID-free效应.

摘要： 电池片、组件端和系统端是影响潜在诱导衰减(Potential Induced Degradation)的三大因素.其中,电池片是做好PID-free的前提条件,包括硅片本身的电阻率、发射器以及ARC.通过选择合适的ARC沉积条件可以有效的减小或消除PID效应.本文利用UV氧化法,通过改善硅片表面的ARC,以达到快速、高效、低成本的PID-free效应.首先,利用UV氧化法先在硅片表面生成一层SiO2薄膜,再利用PECVD法沉积氮化硅双层膜形成SiO2-SiNx叠层薄膜.通过对有无SiO2的两种SiNx薄膜进行比较,结果表明SiO2-SiNx叠层膜比SiNx∶H双层膜具有更好的钝化效果.主要原因为SiO2-SiNx叠层膜中SiO2-SiNx界面态密度比SiNx-Si界面态密度低,使SiO2-SiNx叠层膜既具有良好钝化效果,又具有较低的界面态密度,表现出更好的钝化效果和PID-free效应.

摘要： 电池片、组件端和系统端是影响潜在诱导衰减(Potential Induced Degradation)的三大因素.其中,电池片是做好PID-free的前提条件,包括硅片本身的电阻率、发射器以及ARC.通过选择合适的ARC沉积条件可以有效的减小或消除PID效应.本文利用UV氧化法,通过改善硅片表面的ARC,以达到快速、高效、低成本的PID-free效应.首先,利用UV氧化法先在硅片表面生成一层SiO2薄膜,再利用PECVD法沉积氮化硅双层膜形成SiO2-SiNx叠层薄膜.通过对有无SiO2的两种SiNx薄膜进行比较,结果表明SiO2-SiNx叠层膜比SiNx∶H双层膜具有更好的钝化效果.主要原因为SiO2-SiNx叠层膜中SiO2-SiNx界面态密度比SiNx-Si界面态密度低,使SiO2-SiNx叠层膜既具有良好钝化效果,又具有较低的界面态密度,表现出更好的钝化效果和PID-free效应.

摘要： 对激光烧结工艺进行研究,实验中采用纳秒激光器对PECVD沉积双层钝化膜后丝网印刷Al并烧结的表面进行激光点烧结,然后通过激光切割出合适尺寸样品,使用直排四探针测量平台表征其激光烧结电阻.本文研究了脉冲频率、单脉冲能量、单点脉冲数对激光烧结电阻的影响,发现随着单脉冲能量以及脉冲数的增加,点接触电学性能可以得到最优化值.

摘要： 太阳能电池在n型晶体硅基板(1)的第一主面(51)上具备第一本征硅系薄膜(2)、p型硅系薄膜(3)、第一透明电极层(4)和图案集电极(11)，在n型晶体硅基板的第二主面(52)上具备第二本征硅系薄膜(7)、n型硅系薄膜(8)、第二透明电极层(9)和镀覆金属电极(21)。在n型晶体硅基板的第一主面的周缘上设有除去了第一透明电极层与第二透明电极层的短路的绝缘区域(41)。本发明的制造方法中，在第一本征硅系薄膜形成后，形成第二本征硅系薄膜。镀覆金属电极以在n型晶体硅基板的第一主面的周缘上设有绝缘区域的状态通过电镀法而形成。图案集电极的厚度d1大于镀覆金属电极的膜厚d2。

摘要： 本发明提供一种不期望的金属的析出及金属向硅基板内的扩散等得到抑制、且在背面侧的整个面上形成了镀金属电极层的晶体硅系太阳能电池。本发明的晶体硅系太阳能电池在n型晶体硅基板(1)的第一主面(51)上具备第一本征硅系薄膜(2)、p型硅系薄膜(3)、第一透明电极层(4)及图案集电极(11)，在第二主面(52)上具备第二本征硅系薄膜(7)、n型硅系薄膜(8)、第二透明电极层(9)及镀金属电极(21)。在第一主面的周边具有除去了第一透明电极层(4)和第二透明电极层(9)间的短路的绝缘区域。镀金属电极(21)形成于第二透明电极层(9)上的整个区域。

摘要： 太阳能电池在n型晶体硅基板(1)的第一主面(51)上具备第一本征硅系薄膜(2)、p型硅系薄膜(3)、第一透明电极层(4)和图案集电极(11)，在n型晶体硅基板的第二主面(52)上具备第二本征硅系薄膜(7)、n型硅系薄膜(8)、第二透明电极层(9)和镀覆金属电极(21)。在n型晶体硅基板的第一主面的周缘上设有除去了第一透明电极层与第二透明电极层的短路的绝缘区域(41)。本发明的制造方法中，在第一本征硅系薄膜形成后，形成第二本征硅系薄膜。镀覆金属电极以在n型晶体硅基板的第一主面的周缘上设有绝缘区域的状态通过电镀法而形成。图案集电极的厚度d1大于镀覆金属电极的膜厚d2。

摘要： 本发明提供一种不期望的金属的析出及金属向硅基板内的扩散等得到抑制、且在背面侧的整个面上形成了镀金属电极层的晶体硅系太阳能电池。本发明的晶体硅系太阳能电池在n型晶体硅基板(1)的第一主面(51)上具备第一本征硅系薄膜(2)、p型硅系薄膜(3)、第一透明电极层(4)及图案集电极(11)，在第二主面(52)上具备第二本征硅系薄膜(7)、n型硅系薄膜(8)、第二透明电极层(9)及镀金属电极(21)。在第一主面的周边具有除去了第一透明电极层(4)和第二透明电极层(9)间的短路的绝缘区域。镀金属电极(21)形成于第二透明电极层(9)上的整个区域。

摘要： 在本发明中，提供转换效率高、光入射面被精密加工的晶体硅太阳能电池的制造方法。该制造方法包括形成第一透明电极层(6)的第一透明电极层形成工序、和在第二主面侧的面的几乎整面形成以铜为主成分的背面电极层(11)的背面电极层形成工序，在上述第一透明电极层形成工序和背面电极层形成工序后，进行为了除去第一主面侧的至少第一透明电极层(6)、与第二主面侧的至少第二透明电极层(10)和背面电极层(11)的短路而形成绝缘区域(30)的绝缘处理工序，绝缘处理工序具有遍及第一主面外周部的整个外周从第一主面侧对距一导电型单晶硅基板(2)的外周部侧面3mm以内的位置照射激光的工序。

摘要： 本发明提供了一种晶体硅太阳能电池的制备方法及晶体硅太阳能电池，属于光伏技术领域。本发明提供的晶体硅太阳能电池的制备方法，在晶体硅衬底的正面沉积掺杂介质层，后续对导电极性半导体的晶化程度处理以及极性增长处理中，更高的反应温度同时也使得掺杂介质层中的掺杂杂质向晶体硅衬底扩散，由于沉积工艺温度低于扩散工艺温度，因此，先沉积掺杂介质层再利用后续步骤中的高温工艺扩散杂质，降低了生产过程中生产设备的耗能，从而解决了掩膜层厚度与生产产能矛盾的问题，可以调整掺杂介质层获得合适的膜层厚度，对晶体硅衬底的正面起到良好的掩膜作用，并减少因高温环境引起的晶体硅衬底中缺陷的形成，提高硅衬底表面形貌的结构均匀性。

摘要： 本申请公开了一种晶体硅太阳能电池的制作方法及晶体硅太阳能电池，方法包括以下步骤：提供电池前驱体；所述电池前驱体包括晶体硅太阳电池片基底、以及形成于所述晶体硅太阳电池片基底的正面和/或背面的介电层；所述介电层上开设有暴露出所述晶体硅太阳电池片基底的栅线电极电镀区和电镀触点形成区；在所述电池前驱体的所述电镀触点形成区烧结形成电镀触点；对形成有所述电镀触点的电池前驱体进行电镀，以在所述栅线电极电镀区形成金属电极层，电镀时所述电镀触点与电镀设备的负极电连接。该方案实现了无种子层电镀。

摘要： 本发明属于太阳能电池技术领域，提供了一种晶体硅太阳能电池的制备方法及晶体硅太阳能电池。该制备方法包括：对N型晶体硅片清洗和制绒；在硅片正面进行硼扩散形成P型发射极和硼硅玻璃层，用酸溶液去除扩散至硅片背面的硼硅玻璃；在硅片背面制备隧穿氧化层，并依次沉积多晶硅层和磷硅玻璃层，用酸溶液或碱溶液去除扩散至硅片正面的多晶硅和磷硅玻璃；高温退火，将硅片背面的磷硅玻璃层中的磷掺杂到硅片背面的多晶硅层和硅片中；用酸溶液去除硅片背面的磷硅玻璃层和正面的硼硅玻璃层；在硅片的正面和背面分别沉积钝化膜层和制备金属电极。本发明的方法工艺流程合理、产能高，且制备得到的晶体硅电池无外观过刻现象，电池质量得到显著提高。

摘要： 本申请适用于太阳能电池技术领域，提供了一种晶体硅太阳能电池的退火方法和晶体硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池的退火方法包括：将待氧化的硅片放入退火炉；利用氮气和氧气对退火炉中的硅片进行热氧化处理，以在硅片形成氧化硅层，氧气的占比范围为75％‑90％，氮气的占比范围为10％‑25％；对硅片进行降温退火处理。如此，可以更好地钝化硅片的表面，减少少数载流子的表面负荷，有利于提升光电转换效率。同时，这样可以生成更为致密的氧化硅层，改善电池片的PID。

摘要： 本发明涉及一种晶体硅太阳能电池的背钝化方法及晶体硅太阳能电池的制备方法。该晶体硅太阳能电池的背钝化方法包括提供硅片，在所述硅片的正面进行制绒后在所述硅片的正面上形成绒面；在所述硅片的绒面上制备掩盖膜，得到层叠有掩盖膜的硅片；及将所述层叠有掩盖膜的硅片放入氧化炉中，采用热氧化工艺在所述硅片的背面上制备钝化膜的步骤。该晶体硅太阳能电池的背钝化方法利用掩盖膜的掩膜物性，采用热氧化工艺在硅片的背面上制备钝化膜。该晶体硅太阳能电池的背钝化方法综合了沉积法和热氧化工艺的优点，钝化膜在硅片的背面的生长过程不影响硅片的正面，没有增加背钝化工艺的难度，工艺较为简单，钝化效果好。