不同电阻率太阳能电池制作工艺探索及电性能研究..ppt

EGING PV FOR THE WORLD 常州亿晶光电科技有限公司 Changzhou EGING Photovoltaic Technology Co.,Ltd. 亿晶光电 EGING PV 不同电阻率太阳能电池制作工艺探索及电性能研究 报告内容简介 引言 不同电阻率单晶硅片工艺探索实验及讨论 不同电阻率单晶电池片衰减研究 结论 引言 对于硅材料，所有的非硅元素都是杂质 。 电阻率的测试比较简单，用简单的四探针即可完成，因此，电阻率的大小通常被用做检验掺杂量多少的标准。 硼（B）杂质在硅中的分凝系数K0 1，由于杂质在熔化和凝固过程中会发生分凝效应，固相中的杂质浓度分布情况：头部低尾部高，杂质向尾部聚集，因此，单晶硅棒从头端到尾端，其电阻率有明显的变化规律，常规的掺硼P型硅棒越接近尾端其电阻率值越小。 在工业生产中，将电阻率不符合段切除重新回炉，因此，研究不同电阻率电池片的性能也是节约拉晶成本的一个方面。 据不完全统计，市场上无论P型、N型还是P/N型，均有较明细的电阻率分类。 P型? 0.2 0.2-0.5? 0.5-1.0 1.0-3.0 3.0-6.0 6.0 N型 0.5 0.5-1.0 1.0-3.0 3.0-6.0 6.0 P/N 0.2 0.2-0.5 0.5-1.0 1.0-3.0 3.0-6.0 6.0 国内外大量采用的P型衬底电阻率为0.5-3Ω·cm硅片，制作电池片效率可达 17.8%，而也会出现电阻率为3-6Ω·cm硅片，其转化效率相对较低。而电阻率6.0 Ω·cm和0.5 Ω·cm的硅片很少见，因此，研究不同电阻率的电性能变化是必要的。 研究了P型硅材料，电阻率为0.5-3Ω·㎝；3-6Ω·㎝；6-10Ω·㎝；10Ω·㎝四类硅片的相关性能，并将其制作电池，对其电池性能以及衰减性能的变化趋势进行了分析。 不同电阻率单晶硅片工艺探索实验及讨论 1、选材 硅片尺寸 125×125 厚度 180±20um 硅片型号 P型 测试设备 四探针 将其按照0.5-3Ω·cm、3-6Ω·cm、6-10Ω·cm和10Ω·cm进行分类 电阻率离散分布图 随着电阻率的增大其硅片片内及片间电阻率均匀性变差，尤其是10Ω·cm硅片最为明显。 0.5-3Ω·cm ＞ 10Ω·cm 测试：WT-2000 硅片：未处理 2、少子寿命测试 原片少子寿命分布对比图 相同点： 1、其硅片边缘少子偏小，这与晶棒切片前的处理有关，边缘的缺陷较多导致。 2、两者少子寿命平均值均在1.5us左右，没有明显的差别。这是因为硅片在进行少子寿命测量时没有进行任何钝化处理，受到表面符合而导致的，因此，测得的硅片有效寿命较低。 不同点：高电阻率硅片其少子呈同心圆状，而低电阻率硅片没有明显的图形，但均匀性相对较好。 晶体生长的热对流形式 拉制晶棒的过程中，由于硅沿着坩埚壁上升，在对流无规则和不稳定时，溶液表现为间歇的释放热量（卷流），而卷流影响了晶锭径向杂质分布的均匀性。 碱制绒 扩散 等离子刻蚀 PSG PECVD 丝网印刷 3、电池制作 烧结测试 选取不同电阻率四类硅片采用正常扩散工艺，配合生产烧结工艺，得出电性能变化趋势 选取0.5-3 Ω·cm和3-6 Ω·cm两组硅片，进行调试对比 在扩散前四种电阻率的硅片其少子寿命没有明显的变化，但在扩散后，p-n结的形成有利于基区电子的扩散，因此其少子寿命有明显的上升。 扩散后少子寿命变化趋势 扩散后少子比较 随着电阻率的升高其扩散后少子寿命增加幅度呈上升趋势。 ＞10Ω·cm电阻率硅片增加的幅度最大，基本在20us以上。这与掺杂浓度有关，电阻率越大，掺杂含量越少，其杂质浓度越低，复合降低，提升了体少子寿命。 τ/us 相同扩散工艺 扩散后方块电阻/（Ω/□） up 10Ω·cm 50/49 50/49 49/49 49/48 48/47 6-10Ω·cm 47/46 48/47 46/47 47/47 48/47 3-6Ω·cm 47/45 48/47 47/45 47/46 46/45 0.5-3Ω·cm 45/44 46/46 45/45 45/44 45/45 扩散后方块电阻比较 用相同的扩散工艺扩散后，用四探针测试其扩散后方块电阻发现：随着电阻率的增加，其扩散后的方阻有增大的趋势 相同扩散工艺下，不同电阻率硅片方阻比较 随着电阻率的增加，最大输出功率有下降的趋势；其填充因子呈下降趋势。 开路电压和短路电流呈现相反的变化趋势。 相同烧结条件下，电