多晶硅太陽能電池制作工藝概述
b.選擇發(fā)射區(qū)工藝
在多晶硅電池的擴散工藝中,選擇發(fā)射區(qū)技術(shù)分為局部腐蝕或兩步擴散法。局部腐蝕為用干法(例如反應(yīng)離子腐蝕)或化學(xué)腐蝕的方法,將金屬電極之間區(qū)域的重擴散層腐蝕掉。最初,Solarex應(yīng)用反應(yīng)離子腐蝕的方法在同一臺設(shè)備中,先用大反應(yīng)功率腐蝕掉金屬電極間的重摻雜層,再用小功率沉積一層氮化硅薄膜,該膜層發(fā)揮減反射和電池表面鈍化的雙重作用。在100cm2的多晶上作出轉(zhuǎn)換效率超過13%的電池。在同樣面積上,應(yīng)用兩部擴散法,未作機械絨面的情況下轉(zhuǎn)換效率達到16%。
c.背表面場的形成
背PN結(jié)通常由絲網(wǎng)印刷A漿料并在網(wǎng)帶爐中熱退火后形成,該工藝在形成背表面結(jié)的同時,對多晶硅中的雜質(zhì)具有良好的吸除作用,鋁吸雜過程一般在高溫區(qū)段完成,測量結(jié)果表明吸雜作用可使前道高溫過程所造成的多晶硅少子壽命的下降得到恢復(fù)。良好的背表面場可明顯地提高電池的開路電壓。
d.絲網(wǎng)印刷金屬電極
在規(guī)模化生產(chǎn)中,絲網(wǎng)印刷工藝與真空蒸發(fā)、金屬電鍍等工藝相比,更具有優(yōu)勢,在目前的工藝中,正面的印刷材料普遍選用含銀的漿料,其主要原因是銀具有良好的導(dǎo)電性、可焊性和在硅中的低擴散性能。經(jīng)絲網(wǎng)印刷、退火所形成的金屬層的導(dǎo)電性能取決于漿料的化學(xué)成份、玻璃體的含量、絲網(wǎng)的粗糟度、燒結(jié)條件和絲網(wǎng)版的厚度。八十年度初,絲網(wǎng)印刷具有一些缺陷,。┤鐤啪寬度較大,通常大于150微米;ⅱ)造成遮光較大,電池填充因子較低;ⅲ)不適合表面鈍化,主要是表面擴散濃度較高,否則接觸電阻較大。目前用先進的方法可絲網(wǎng)印出線寬達50微米的柵線,厚度超過15微米,方塊電阻為2.5~4mΩ,該參數(shù)可滿足高效電池的要求。有人在15×15平方厘米的Mc—Si上對絲網(wǎng)印刷電極和蒸發(fā)電極所作太陽電池進行了比較,各項參數(shù)幾乎沒有差距。
多晶硅電池的制作工藝不斷向前發(fā)展,保證了電池的效率不斷提高,成本下降,隨著對材料、器件物理、光學(xué)特性認識的加深,導(dǎo)致電池的結(jié)構(gòu)更趨合理,實驗室水平和工業(yè)化大生產(chǎn)的距離不斷縮小。絲網(wǎng)印刷和埋柵工藝為高效、低成本電池發(fā)揮了主要作用,高效Mc—Si電池組件已大量進入市場,目前的研究正致力于新性薄膜結(jié)構(gòu)、廉價襯底上的電池等,面對用戶,我們需要作的工作是實現(xiàn)更大批量的、低成本的生產(chǎn),愿我們更加努力實現(xiàn)這一目標(biāo)。
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