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1、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
2、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。,国内外大量采用的P型衬底电阻率为0.5-3cm硅片，制作电池片效率可达 17.8%，而也会出现电阻率为3-6cm硅片，其转化效率相对较低。而电阻率6.0 cm和10四类硅片的相关性能，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,将其按照0.5-3cm、3-6cm、6-10cm和10cm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10cm硅片最为明显。,0.5-3cm, 10cm,测试：WT
3、-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,P
4、ECVD,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 cm和3-6 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。 10cm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。,/us,扩散后方块电阻比较,用相同的扩散工艺扩散后，用
5、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，电性能参数随电阻率的变化趋势,选择电阻率为0.5-3cm和电阻率为3-6cm硅片，调节其扩散方阻及烧结条件，对比其转换效率变化发现，在高方阻的条件下，其两者转化效率差别最小，因此，对于稍高电阻率硅片而言，高方阻工艺与其匹配性较好。,不同方阻、不同烧结工艺条件下，转化效率比较,不同电阻率单晶电池片衰减研究,不同掺杂硅材料体少子寿命的光衰减行为,1、衰减机理,
6、掺硼Cz-Si 中影响光衰减的缺陷中心的反应可能为:,电阻率为1 cm掺硼硅太阳电池的光衰减行为,最大输出功率光衰减量对比,2、衰减对比,电阻率分别为： 0.5-3cm 3-6 cm 6-10 cm 10 cm,Eff=17% 数量：8片 衰减：4h,与文献结论相符合,结论,通过实验对比分析可以看出，0.5-3电阻率为太阳能电池制作最佳电阻率范围，并且其片间与片内的电阻率分布集中，说明晶体生长杂质均匀性很容易控制。但其电池光照下衰减相对较大； 扩散方阻在50-55/ 时，高电阻率与低电阻率电池片电性能相差最小，并且随着电阻率的升高，其电池片的衰减呈衰减趋势，10 cm电池片几乎不衰减。 因此，高电阻率硅片匹配工艺与高方阻电池片工艺相似，另外结合其衰减小的特点，既能达到提高转化效率的目的又能提高硅棒利用率，进一步节约成本。,谢 谢 ！,
