η=■=■=■（8）

　　At表示包括栅线在内的电池总面积，Pin为单位面积入射光的功率。根据上式可得： 填充系因子越大，即转换效率越大。 因此，影响η的主要因素为开路电压、短路电流和填充因子，综上所述，影响Voc、Isc、Vm、Im、FF和η的主要因素就是串联电阻和并联电阻。而实践证明短路电流的变化最直接可以反映效率的变化。

　　表1及图3是工厂生产的一组实验数据，反映了开路电压一定时，转换效率与短路电流之间的变化关系。转换效率≥15%以后，短路效率在一个狭小的范围（5～6mA）缓慢提高。

　　其中：Ncell转换效率

　　3.5 串联电阻Rs和并联电阻Rsh

　　3.5.1 串联电阻Rs 一般小于1Ω，主要包括金属电极与半导体材料的接触电阻、半导体材料的体电阻和电极电阻三部分。

　　3.5.2 并联电阻Rsh一般为几千欧姆，主要是电池边缘漏电、电池表面污浊或耗尽区内的复合电流引起的，这几种电流构成了漏电流。而且并联电阻越大，漏电流也就越小。

　　4 提高太阳电池效率的途径

　　从上所述可以看出，要提高太阳电池的效率，应提高开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子FF这三个基本参量。

　　表2是一组电池片工厂生产过程中最终测试分选数据结果。

　　从表中可以看出，反映电池片电性能的各参数之间是相互牵制的，不是单纯的提高某一个参量就可以改变转换效率，但总体来说，短路电流是必须增大，效率相对就会提高的。

　　因此，根据生产经验，提高电池片的转换效率要从以下几个方面考虑。

　　4.1 优化晶体硅材料 太阳电池的效率与硅材料的电阻率及少子寿命有着极其密切的联系。

　　Io=q■+■，其中L=■；[2]

　　n—电子浓度，τ—少子寿命

　　Voc=■1n■+1

　　从前面式可以看出，参杂浓度越大则反向饱和电流密度Io越小，少子寿命τn越长，Voc则也越大。因此，理想的太阳电池基底应该是低电阻率和高少子寿命。理论和实践都证明：0.5～3Ω·cm左右的工业生产直拉单晶硅片及铸锭多晶硅片都可以有很好的效果。

　　4.2 减小暗电流 由I=Iph-Id可以看出，减小暗电流才可以增加短路电流。也就是要减少串联电阻，增加并联电阻，必须减少金属杂质以及其它能够作为复合中心的杂质、缺陷等出现在空间电荷区，抑制高掺杂效应，增加各区的少子寿命。

　　4.3 提高丝网印刷技术[3] 目前常规工业化晶硅太阳电池的正面金属栅线面积约占整个电池面积的8%。因此为了降低栅线遮挡造成的电池效率损失，可以从以下几个方面考虑：

　　a）缩小细栅的宽度：工业化生产中丝网印刷的细栅线的宽度已经从过去几年的140～150μm逐步降低到100～120μm左右，并有继续缩小到80μm左右的潜力。

　　b）超细主栅或无主栅：主栅的宽度通常为1.5mm（对于125mm边长的电池片，或者156mm边长3根主栅的电池片），将主栅宽度缩小甚至完全移至背面，如metal wrap through技术。

　　c）栅线内反射：栅线是良好的光线反射体，通过特殊设计，可以将部分反射光线通过玻璃、封装材料等内反射再回到电池片表面。

　　d）提高铝背场烧结工艺水平：烧结铝背场后，不仅材料寿命的增长有所提高，而且碳、氧含量降低.使材料背面附近的能带结构发生变化.减少了扩散过程中的电子与空穴的复合，增大了载流子的扩散长度，提高了少子的寿命。

　　4.4 不断调整优化工艺流程 在太阳电池制作过程中，硅片要经过表面清洗去损伤层、扩散磷吸杂、PECVD沉积SiN：H膜钝化、铝背场印刷以及烧结等工艺，在这些工艺过程中，硅片要经过不同的高温处理，少子寿命也会随之发生变化。少子寿命越长，太阳电池的短路电流和开路电压越高，太阳电池的转换效率也相应地提高。

　　为提高太阳电池的转换效率和控制工艺的稳定性，在工艺过程中增强少子寿命测试对生产过程的监控是非常重要和必要的。通过少子寿命的监控，明确地知道每个工艺过程的质量情况，可以及时调整生产工艺，获得良好的工艺流程，从而达到控制生产过程的目的。提高太阳电池的转换率。

　　5 结论

　　影响太阳电池的主要参数是开路电压Voc、短路电流Isc和填充因子FF这三个基本参量，而这三个参量这间往往是互相牵制的，如果单方面提高其中一个参量，可能因此会降低另一个，以至于造成总效率不仅没有提高反而有所下降。因此在选择材料、设计工艺时必须全盘考虑，力求使三个参量的乘积最大。因此，工业化太阳电池的生产过程中，提高太阳电池转换率不是单一方面的问题，而是要从生产工艺、成本、效率等多方面考虑。从而达到生产效益的最大化。