高效率多晶硅太阳电池的测试分析

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高效率多晶硅太阳电池的测试分析

作者：李倩汤欢

来源：《城市建设理论研究》2013年第22期

摘要：采用电阻率为1.5-2.0Ω?cm的P型156*156的多晶硅片经制绒、扩散、湿法刻蚀、PECVD沉积和丝网印刷等工序制备了转换效率为17.25%的多晶太阳电池。光致发光（PL）和少子寿命测试仪，对高效率多晶硅片的各工序后的少子寿命以及太阳电池电学参数等特性进行了分析研究。结果指出，转换效率为17.25%的多晶硅电池原硅片有着较低的体缺陷密度，相对较高的少子寿命，尤其烧结后的少子寿命较扩散后少子寿命提高了76%。因此，在铸锭工序如何控制位错、微缺陷、晶界、金属杂质等提高硅片的少子寿命为提高太阳电池转换效率将会起到至关重要的作用。

关键词: 高效率；多晶硅；太阳电池；少子寿命

中图分类号：TK511 文献标识码： A 文章编号：

一、引言

目前，随着环境的不断恶化和能源日益紧缺，加强环境保护和开发清洁能源已成为世界各国高度关注的问题。作为一种重要的光电能量转换器件，太阳电池的研究受到了人们的热切关注。近年随着太阳电池新技术、新工艺和新结构的开发和利用使太阳电池行业得到了迅猛发展。多晶硅太阳电池因工序流程简单、工艺成熟和制造成本低，使其在太阳能电池市场占据着较大的比例。为了更快的推动绿色能源发展，降低太阳电池成本和提高电池转换效率已成为行业发展和竞争的两个主要目标。

二、实验方法

取高效率和普通多晶硅片各5片，测试原硅片少子寿命随腐蚀深度的变化，以及原硅片的光致发光图（PL）对原硅片的质量进行表征和分析。随后各取200片硅片，经相同的制绒、扩散、PECVD以及丝网印刷和测试工序完成太阳电池的制备。分别对制绒后的表面形貌，原硅片、扩散后、PECVD和烧结后的少子寿命进行了测试。最后对两批太阳电池片在标准测试条件下进行了电学性能和EL测试。

三、结果与讨论

1.原硅片的少子寿命随腐蚀深度的变化

通过对原硅片的不同深度的腐蚀和少子寿命测试结果（如图1）可以看出：普通多晶和高效多晶硅制绒前的寿命是相一致的，这是因为少子寿命是由表面寿命和体寿命两部分组成，然而在切割后的硅片表面存在着5-10um的损伤层，此时体现的则是表面的寿命。所以只测切割