单晶硅片的表面织构化与应用

发布时间：2017-10-09 05:29

  本文关键词：单晶硅片的表面织构化与应用

  更多相关文章： 太阳电池 单晶硅 金钢线切割工艺 表面织构 光电转换效率

【摘要】：目前,晶体硅太阳电池在地面光伏发电中仍占据主导地位。而单晶硅太阳电池凭借光电转换效率高、使用寿命长、成本逐渐降低等优势占有一定的市场份额,工业上单晶硅太阳电池的光电转换效率可以达到20%左右。本文以最新的金钢线切割单晶硅片为研究对象,采用低成本择优的碱性溶液进行表面织构的制备。本文通过金刚线切割的单晶硅片同常规砂浆切割的单晶硅片进行对比,研究了碱性溶液对两种切割工艺单晶硅片表面织构的影响,分析了经表面织构后样品的表面形貌、反射率及其太阳电池的性能。结果表明：金钢线切割的单晶硅片表面损伤层厚度为3-5 μm,低于砂浆工艺生产的单晶硅片(12-17 μm),表明金钢线切割工艺可以有效的降低硅料损耗。在中心波长650 nm处,金钢线切割工艺获得的原始硅片表面反射率高达42.36%,而砂浆工艺获得的原始硅片仅为30.63%。利用碱性溶液对两种工艺获得的原始硅片进行表面织构能有效地降低硅片表面反射率。表面织构后,金刚线切割工艺的单晶硅片的表面反射率仅为10.80%,明显低于砂浆切割工艺的硅片的反射率(11.87%)。为了对比两种工艺表面织构后的太阳电池效率性能,对同一时间段内两种工艺表面织构后的太阳电池片光电转换效率进行统计对比,发现金钢线切割工艺表面织构后的太阳电池片平均光电转换效率达到了19.60%,而砂浆切割工艺表面织构后制造的太阳电池片平均效率为19.46%,利用金钢线切割工艺表面织构后的太阳电池光电效率可以提升0.14%。
【关键词】：太阳电池 单晶硅 金钢线切割工艺 表面织构 光电转换效率
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM914.4;TN304.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 太阳电池研究背景及发展现状9-10
• 1.2 光伏电池的基本工作原理10-13
• 1.2.1 太阳电池的内部结构10-11
• 1.2.2 晶硅太阳电池性能的相关参数11-13
• 1.3 工业化生产晶体硅太阳电池的工艺过程13-18
• 1.3.1 单晶洁片的切割工艺13-15
• 1.3.2 单晶硅太阳电池表面光学损失15-16
• 1.3.3 单晶硅太阳电池表面织构的方法16-18
• 1.4 本论文的研究的依据及研究内容18-20
• 1.4.1 论文的研究依据18-19
• 1.4.2 论文的研究内容19-20
• 第二章 单晶硅片表面织构的制备和研究20-36
• 2.1 引言20-21
• 2.2 实验部分21-24
• 2.2.1 实验所用的材料及生产设备21-22
• 2.2.2 金刚线切割单晶硅片表面织构的制备22-24
• 2.2.3 测试与表征24
• 2.3 结果与讨论24-35
• 2.3.1 两种切割工艺下单晶硅片表面形貌分析24-26
• 2.3.2 两种切割工艺下单晶硅片表面反射率测试26-27
• 2.3.3 两种切割工艺单晶硅片表面织构研究27-29
• 2.3.4 两种切割工艺的单晶硅片表面织构后的反射率测试29
• 2.3.5 两种切割工艺单晶硅片表面织构后的成分分析29-31
• 2.3.6 常规切割工艺单晶硅片在表面织构过程中易出现的问题及解决方案31-33
• 2.3.7 两种切割工艺生产的太阳电池光电转换效率测试33-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 结论与展望36-37
• 参考文献37-40
• 致谢40

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本文编号：998414