文档介绍：多晶硅太阳能电池-- 论文多晶硅太阳能电池-- 人生旅程并不是一帆风顺的,逆境失意会经常伴随着我们,但人性的光辉往往在不如意中才显示出来,希望是激励我们前进的巨大的无形的动力。 40 奉献是爱心,勇于付出,你一定会收到意外之外的馈赠。本文由北极 with 赤道贡献 doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT ,或下载源文件到本机查看。多晶硅太阳能电池制作工艺概述多晶硅, 这种原本主要用作电子芯片领域的原材料, 因为搭上太阳能光伏发电的快车, 从而在中国成为各地争上的“香饽饽”产业. 虽然在 2008 年曾因金融危机的影响,但是作为一种新型的产业其具有极强的生命力。中国电子材料行业协会给国家发改委的一份行业报告显示,到 2009 年6 月底, 我国已有 19 家企业多晶硅项目投产, 产能规模达到 3 万吨/年, 另有 10 多家企业在建, 扩建多晶硅项目,总规划产能预计到 2010 年将超过 10 万吨。而 2008 年我国多晶硅的总需求量才 17000 吨。这些产能若全能兑现, 将超过全球需求量的 2 倍以上。利用太阳能有许多优点, 光伏发电将为人类提供主要的能源,从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜) 。从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展, 主要原因为; [1] 可供应太阳电池的头尾料愈来愈少; [2] 对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料; [3] 多晶硅的生产工艺不断取得进展, 全自动浇铸炉每生产周期( 50 小时) 可生产 200 公斤以上的硅锭, 晶粒的尺寸达到厘米级; [4] 由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快, 其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产,例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极,采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到 50 微米,高度达到 15 微米以上,快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间, 单片热工序时间可在一分钟之内完成, 采用该工艺在 100 平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过 14 %。据报道,目前在 50~ 60 微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过 16%。利用机械刻槽、丝网印刷技术在 100 平方厘米多晶上效率超过 17%, 无机械刻槽在同样面积上效率达到 16 %,采用埋栅结构,机械刻槽在 130 平方厘米的多晶上电池效率达到 %。下面从两个方面对多晶硅电池的工艺技术进行讨论。 2. 实验室高效电池工艺实验室技术通常不考虑电池制作的成本和是否可以大规模化生产, 仅仅研究达到最高效率的方法和途径,提供特定材料和工艺所能够达到的极限。关于光的吸收对于光吸收主要是:(1) 降低表面反射; (2) 改变光在电池体内的路径;(3) 采用背面反射。对于单晶硅, 应用各向异性化学腐蚀的方法可在( 100 ) 表面制作金字塔状的绒面结构,降低表面光反射。但多晶硅晶向偏离( 100 )面,采用上面的方法无法作出均匀的绒面,目前采用下列方法: [1] 激光刻槽用激光刻槽的方法可在多晶硅表面制作倒金字塔结构,在 500 ~ 900nm 光谱范围内, 反射率为 4~6%, 与表面制作双层减反射膜相当。而在( 100 )面单晶硅化学制作绒面的反射率为 11 %。用激光制作绒面比在光滑面镀双层减反射膜层( ZnS/MgF2 ) 电池的短路电流要提高 4 %左右,这主要是长波光(波长大于 800nm )斜射进入电池的原因。激光制作绒面存在的问题是在刻蚀中,表面造成损伤同时引入一些杂质, 要通过化学处理去除表面损伤层。该方法所作的太阳电池通常短路电流较高,但开路电压不太高,主要原因是电池表面积增加, 引起复合电流提高。[2] 化学刻槽应用掩膜( Si3N4 或 SiO2 ) 各向同性腐蚀, 腐蚀液可为酸性腐蚀液, 也可为浓度较高的氢氧化钠或氢氧化钾溶液, 该方法无法形成各向异性腐蚀所形成的那种尖锥状结构。据报道, 该方法所形成的绒面对 700 ~ 1030 微米光谱范围有明显的减反射作用。但掩膜层一般要在较高的温度下形成,引起多晶硅材料性能下降,特别对质量较低的多晶材料,少子寿命缩短。应用该工艺在 225cm2 的多晶硅上所作电池的转换效率达到 % 。掩膜层也可用丝网印刷的方法形成。[3] 反应离子腐蚀( RIE ) 该方法为一种无掩膜腐蚀工艺, 所形成的绒面反射率特别低,在 450 ~ 1000 微米光谱范围的反射率可小于 2 %。仅从光学的角度来看,是一种理想的方法, 但存在的问题是硅表面损伤严重, 电池的开路电压和填充因子出现下降。[4] 制作减反射膜层