晶體硅太陽電池工藝技術(shù)-文庫吧
2025-04-22 19:05 本頁面
【正文】 9 5 0 1 9 6 0 1 9 7 0 1 9 8 0 1 9 9 0 2 0 0 0E f f i c i e n c y ( % )U N S W 實驗室高效太陽能電池的研究 太陽能電池是一種少數(shù)載流子工作器件 ， 當光照射到一個 P－ 型半導(dǎo)體的表面上 ， 光在材料內(nèi)的吸收產(chǎn)生電子與空穴對 。 在這種情況下 ， 電子是少數(shù)載流子 ， 它的壽命定義為從其產(chǎn)生到其與空穴復(fù)合之間所生存的時間 。 少數(shù)載流子在電池內(nèi)的壽命決定了電池的轉(zhuǎn)換效率 。 因此要提高電池的轉(zhuǎn)換效率 ， 就必須設(shè)法減少少數(shù)載流子在電池內(nèi)的復(fù)合 ， 從而增加少數(shù)載流子的壽命 。 影響少數(shù)載流子壽命的因素有 : 1） 體內(nèi)復(fù)合； 2） 表面復(fù)合； 3） 電極區(qū)復(fù)合 。 1）體內(nèi)復(fù)合 ? 減少晶體硅體內(nèi)的復(fù)合 ， 首先要選用適當?shù)膿诫s濃度的襯底材料 。 一般太陽能電池制造所用的硅片的電阻率在 1?cm 左右 。 提高晶體的質(zhì)量 ， 減少缺陷和雜質(zhì) ， 是提高少數(shù)載流子壽命的重要手段 。 吸雜( gettering) 工藝能有效的提高材料的質(zhì)量 。 鈍化(passivation)工藝能有效地減少晶體缺陷對少數(shù)載流子壽命的影響 。 2）表面復(fù)合 ? 減少表面復(fù)合通常采用在硅表面生成一層介質(zhì)膜如二氧化硅 (SiO2)和氮化硅 (SiN)。 這種介質(zhì)膜完善了晶體表面的懸掛鍵 ， 從而達到表面鈍化的目的 。 如果這種介質(zhì)膜生成在 n－ 型硅的表面 ， 由于在這些介質(zhì)膜內(nèi)固有的存在作一些正離子 ， 這些正離子排斥了少數(shù)載流子空穴向表面移動 。 另外一種表面鈍化的方法是在電池表面形成高－低結(jié) (highlow junction)。 這種結(jié)在表面產(chǎn)生一個電場 ,從而排斥了少數(shù)載流子空穴向表面移動 。 3）電極區(qū)復(fù)合 ? 減少電極區(qū)的復(fù)合可采用將電極區(qū)的摻雜濃度提高 ， 從而降低少數(shù)載流子在電極區(qū)的濃度 。 減少載流子在此區(qū)域的復(fù)合 。 ? 基于以上提高電池轉(zhuǎn)換效率的途徑 ， 派生了多種高效
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