晶体硅太阳电池激光掺杂选择性发射极技术研究

发布时间：2017-12-10 20:09

  本文关键词：晶体硅太阳电池激光掺杂选择性发射极技术研究

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【摘要】：激光掺杂选择性发射极技术是提高太阳电池转换效率的重要方法之一,本文从理论出发建立了扩散模型和激光掺杂模型,进行了激光掺杂实验,分析了激光掺杂提高电池转换效率的机理。本文的主要内容包括:(1)分析了选择性发射极结构相对于传统电池结构的特点和优点,讨论了选择性发射极结构改善电池开路电压、短路电流、少子寿命以及电池转换效率的机理。(2)从理论出发,建立了扩散模型,并研究了激光与晶体硅的相互作用,建立了热源模型、熔池模型以及方阻模型,为选择性发射极太阳电池的发射极区和电极区的方阻分布设计优化了参数。(3)以现有太阳电池基本制造工艺技术为基础,进行了激光掺杂选择性发射极实验。实验采用波长为532nm的脉冲激光器对晶体硅片进行掺杂。激光掺杂后硅片方阻值出现明显降低,而且增大激光器工作电流,硅片方阻值下降更加明显。实验测试了晶体硅太阳电池的外量子效率,外量子效率在短波段有显著提高,最高提高18%。研究了激光掺杂后晶体硅电池的光电转换特性,电池转换效率有所改善,平均提高0.15%~0.34%。(4)激光器工作电流过大时,容易导致电池片失效,降低电池成品率。针对这一问题设计了重掺杂区域形状以及激光掺杂掩膜板,这一设计不仅可以提高电池成品率和可以提高激光掺杂效率。本文激光掺杂实验结果表明,激光掺杂技术对电池方阻、外量子效率以及转换效率均有所改善,对高效选择性发射极太阳电池产业化具有一定的参考价值。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.41

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本文编号：1275724