高效選擇性發(fā)射極太陽能電池的研究與制備.pdf

1、目前，全球能源消費主要以污染嚴重的煤炭、石油、天然氣等化石燃料為主，如果無節(jié)制地繼續(xù)開采，到21世紀中葉，全球將面臨嚴重的能源威脅。近年來，很多地區(qū)氣候反常，酸雨范圍不斷擴大，臭氧層空洞范圍越來越大，其原因就在于化石燃料的使用。為了減少燃燒化石燃料對大氣的污染，保證能源長期穩(wěn)定供應，必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加快發(fā)展可再生能源，這已成為全世界的共識。其中，由于太陽能發(fā)電的諸多優(yōu)勢，已逐步成為世界各國開發(fā)和研究的重點。
　　晶體硅太陽

2、能電池因其轉換效率高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在太陽能電池中一直都占據著主導地位，并且，提高轉換效率和降低生產成本始終是其發(fā)展和追求的方向。而具有選擇性發(fā)射極的晶體硅太陽能電池，由于它可以彌補常規(guī)均勻發(fā)射極的不足，能夠打破其進一步發(fā)展的瓶頸，因此，成為研發(fā)新型電池結構的焦點。
　　本研究對選擇性發(fā)射極結構的優(yōu)勢進行了理論分析，討論了已有實現(xiàn)這一結構所采用工藝的利弊，通過工藝設計和優(yōu)化，提出了三種基于常規(guī)生產條件的改進方案，包括無減反射膜(

3、含磷硅玻璃層)燒結和干法腐蝕方案、兩步燒結和干法/濕法腐蝕方案，以及常規(guī)燒結和干法/濕法腐蝕方案，并通過相關實驗對其進行了可行性考察。在實驗過程中，本研究采用多種測試手段和設備對實驗條件和樣品進行了可靠的分析，如四探針測試儀、冷熱探針測試儀、擴展電阻法（SRP）、Datapaq、Correscan、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜分析（EDX）、光學共焦顯微鏡等，并利用Minitab軟件對實驗數據進行了分析。并通過大量實驗驗證及數據

4、分析結果，證明在現(xiàn)有生產設備及消耗輔材下，本研究所提出的改進方案在實現(xiàn)選擇性發(fā)射極晶體硅太陽能電池方面具有很高的可行性，有潛力能夠在現(xiàn)有晶體硅太陽能電池的基礎上提高轉換效率。此外，在實驗過程中，本研究根據改進方案的需要，還開發(fā)出了兩步燒結工藝和只與硅材料反應但基本不與鋁背場反應的腐蝕溶液。同時，本研究還對針對各種改進方案提出了今后工藝優(yōu)化的方向。
　　隨著，生產設備的不斷更新，消耗輔材的不斷改進，以及生產工藝的不斷成熟，本研究所提