晶體硅太陽能電池的基本原理-資料下載頁
2025-01-12 13:24本頁面
【正文】 Gu2S中 ， 只要 10ns的復(fù)合壽命就已足夠長了 。 達(dá)到長壽命的關(guān)鍵是在材料制備和電池的生產(chǎn)過程中 ， 要避免形成復(fù)合中心 。 在加工過程中 ， 適當(dāng)而且經(jīng)常進(jìn)行工藝處理 ， 可以使復(fù)合中心移走 ， 因而延長壽命 。 將太陽光聚焦于太陽電池 ， 可使一個小小的太陽電池產(chǎn)生出大量的電能 。 設(shè)想光強被濃縮了 X倍 ， 單位電池面積的輸入功率和JSC都將增加 X倍 ， 同時 VOC也隨著增加 (kT/q)lnX倍 。 因而輸出功率的增加將大大超過 X倍 ， 而且聚光的結(jié)果也使轉(zhuǎn)換效率提高了 。 3. 復(fù)合壽命 4. 光強 confidential 5. 摻雜濃度及剖面分布 對 VOC有明顯的影響的另一因素是摻雜濃度 。 雖然 Nd和 Na出現(xiàn)在 Voc定義的對數(shù)項中 ， 它們的數(shù)量級也是很容易改變的 。 摻雜濃度愈高 ，Voc愈高 。 一種稱為重?fù)诫s效應(yīng)的現(xiàn)象近年來已引起較多的關(guān)注 ， 在高摻雜濃度下 ， 由于能帶結(jié)構(gòu)變形及電子統(tǒng)計規(guī)律的變化 ， 所有方程中的 Nd和 Na都應(yīng)以 （ Nd） eff和 （ Na） eff代替 。 如圖 。 既然 （ Nd）eff和 （ Na） eff顯現(xiàn)出峰值 ， 那么用很高的 Nd和 Na不會再有好處 ， 特別是在高摻雜濃度下壽命還會減小 。 高摻雜效應(yīng) 。 隨摻雜濃度增加有效摻雜濃度飽和 ，甚至?xí)陆? confidential 目前 ， 在 Si太陽電池中 ， 摻雜濃度大約為 1016cm3， 在直接帶隙材料制做的太陽電池中約為 1017 cm3， 為了減小串聯(lián)電阻 ， 前擴散區(qū)的摻雜濃度經(jīng)常高于 1019 cm3， 因此重?fù)诫s效應(yīng)在擴散區(qū)是較為重要的 。 當(dāng) Nd和 Na或 （ Nd） eff和 （ Na） eff不均勻且朝著結(jié)的方向降低時 ，就會建立起一個電場 ， 其方向能有助于光生載流子的收集 ， 因而也改善了 ISC。 這種不均勻摻雜的剖面分布 ， 在電池基區(qū)中通常是做不到的；而在擴散區(qū)中是很自然的 。 confidential 6. 表面復(fù)合速率 低的表面復(fù)合速率有助于提高 ISC， 并由于 I0的減小而使 VOC改善 。 前表面的復(fù)合速率測量起來很困難 ， 經(jīng)常被假設(shè)為無窮大 。 一種稱為背表面場 （ BSF） 電池設(shè)計為 ， 在沉積金屬接觸之前 ， 電池的背面先擴散一層 P＋ 附加層 。 背表面場電池 。 在 P/P+結(jié)處的電場妨礙電子朝背表面流動 confidential 7. 串聯(lián)電阻 在任何一個實際的太陽電池中 ， 都存在著串聯(lián)電阻 ， 其來源可以是引線 、 金屬接觸柵或電池體電阻 。 不過通常情況下 ， 串聯(lián)電阻主要來自薄擴散層 。 PN 結(jié)收集的電流必須經(jīng)過表面薄層再流入最靠近的金屬導(dǎo)線 ， 這就是一條存在電阻的路線 ， 顯然通過金屬線的密布可以使串聯(lián)電阻減小 。 串聯(lián)電阻 RS 的影響是改變 I－ V 曲線的位置 。 8. 金屬柵和光反射 在前表面上的金屬柵線不能透過陽光 。 為了使 ISC最大 ， 金屬柵占有的面積應(yīng)最小 。 為了使 RS小 ， 一般是使金屬柵做成又密又細(xì)的形狀 。 因為有太陽光反射的存在 ， 不是全部光線都能進(jìn)入 Si 中 。 裸Si 表面的反射率約為 40%。 使用減反射膜可降低反射率 。 對于垂直地投射到電池上的單波長的光 ， 用一種厚為 1/4 波長 、 折射率等于n 1/2（ n 為 Si 的折射率 ） 的涂層能使反射率降為零 。 對太陽光 ，采用多層涂層能得到更好的效果 。
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