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贾瑞博士谈高效晶体硅PERC电池技术研究

2015-5-13 19:32| 发布者: admin| 查看: 9720| 评论: 0|来自: 艾莱光伏

摘要: 在做报告之前我先介绍一下微电研究所关于新型高效电池的一些研究。我们现在主要是做异质结电池,是我们用到自己生产的设备,另外一个是背接触电池(IBC),我们研究了将近五年的时间,我们自己不能做大面积,只能做小 ...
  首先看少子寿命与衬底电阻和效率的关系。我们并不是说,拿一块电池片就适合做PERC电池,那是不对的,他有一个对应的关系的。根据欧洲光伏大会2014年他们做的一些模拟和发表结果来看,实际衬底电阻范围可以由一个非常大的变化,但是(少子)寿命有非常大的变化,我们看到衬底的电阻率越低,越有利于PERC电池效率的提升;少子寿命越高,也有利于PERC效率的提升,也就是说你要达到1欧姆厘米,或者是0.5欧姆厘米。要是达到20%以上的效率,少子寿命最少能够达到50-100微妙以上,这样有利于PERC电池高效的实现,所以PERC电池需要折中考虑少子寿命、电阻率等等。还有更重要的是我们的pitch,我们拿到一个衬底,根据他的少子寿命,实际就是无论打点也好,划线也好,实际上他是有一个优化的范围之内,如果少子寿命非常高的话,而且你的衬底电阻率比较低,效率可以做的非常高。他们通过模拟进行预测这条蓝线是最佳的pitch,但是它是有一个范畴之内的,在范畴之内的pitch数值都是可以的,但这个是最佳的。随着我们衬底的少子寿命比较低,电阻率也比较高的情况下,我们可以看到整个的效率会急剧下降,实际上pitch变化的窗口会非常的小。我们也有一些专家讨论,为什么现在多晶的PERC不多,我了解到多晶的PERC有人在做,因为多晶衬底少子的寿命非常的低,如果衬底少子非常低的话,实际上在这个彻底的电阻率少子寿命还有pitch之间平衡比较困难,这也是到目前为止人们为什么看到单晶的PERC比较多的原因。如果说衬底电阻比较低的情况下,虽然有利于效率提升,但是这里还存在着一个严重光衰的问题,电阻率下来以后,意味着B-O对比较多,这样会造成PERC电池的光衰比较严重,所以整个的制造还是需要材料的情况和自己工艺做一个平衡。

  在这个地方,除了衬底的电阻率、少子寿命外,我们还可以到后面激光打点,甚至通过别的手段形成局部的点接触。实际上在局部的背点接触,会形成一个背表面场场,背表面场场它的深度对整个电池的因素,我们先看背表面场,电极接触的部位,如果说是背表面结越深得情况下,实际上无论是填充因子开压还是短路电流,都是有利于整个数值的上升,所以我们希望在做后面背表面场的时候,我们希望把它的结做的深一些,这样才有助于整个效率的提升。这个背表面的掺杂浓度,也是息息相关的,如果提高整个参数开压、短路电流、填充因子、效率等等也都上去了,这个背面的做的好坏对体有影响,如果背面的钝化做的差,对PERC电池,对它的短路电流的影响是巨大的,同时对它的开压也有影响,但是对它的填充并没有多大影响,这两个关键因素下来以后他的效率也就降下来了。所以在背面做的非常好有助于开压表面的提升,但实际上要提高填充因子并不是在背面的钝化角度考虑。可能更多的从背表面场的深度角度考虑,还有掺杂浓度考虑。还有前表面发射极饱和电流,不论是发射饱和电流还是背面表面长的饱和电流,实际上对他的开压都是有影响的。

  在这个地方看发射极饱和电流,短路对填充因子没有影响,但是对开压是比较大的影响,但是对短路电流没有多大的影响。这个因素目前按我们的技术做已经基本满足了,主要还是背表面场的制备还有包括他背面的钝化,这几项合起来,再加上前面所说的电阻率组合起来,这样才能整体的提高效率。我们对PERC电池因为我们专用的软件,做了一个详细的模拟,我们自己编的程序,首先看看PERC电池为什么衬底的电阻率等影响这儿大?这是电流密度分布的模拟情况,这是前面的电极,这是后面的电极,这是pitch之间的距离,我们看到在背面的电极数整个电流的密度相当高,按现在pitch是500或者是600、700,这个地方单点电流的密度每平方厘米按39毫安这样算,这个地方会达到十几个毫安,这个地方的欧姆接触必须要做好,这样对浆料的要求会非常高,这样可以有助于降低串联电阻。
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