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背接触硅太阳电池研究进展

2012-06-04 11:07来源:北极星太阳能光伏网关键词:背接触硅太阳电池少子寿命接触电极收藏点赞

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2各种背接触硅太阳电池简介

2.1背结电池

背结电池的p2n结靠近电池背面,光照产生于正表面区域的光生载流子必须穿过整个衬底才能到达背电极,这就对材料少子扩散长度及少子寿命提出了更高要求。若寿命较短,还未扩散到背结区域就已经被复合掉了,从而会使电池效率大大下降。尽管n型硅材料的少子迁移率较小,但其寿命较长,且对杂质沾污的敏感性较低,所以比较适合于制作背结电池。

2.1.1IBC太阳电池

IBC(Interdigitatedbackcontact)电池[3,4]出现于20世纪70年代,是最早研究的背结电池,最初主要应用于聚光系统中,见图1。电池选用n型衬底材料,前后表面均覆盖一层热氧化膜,以降低表面复合。利用光刻技术,在电池背面分别进行磷、硼局部扩散,形成叉指状交叉排列的p区、n区,以及位于其上方的p+区、n+区。重扩形成的p+和n+区可有效消除高聚光条件下的电压饱和效应。此外,p+和n+区接触电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2,大大降低了串联电阻。IBC电池的核心问题是如何在电池背面制备出质量较好、呈叉指状间隔排列的p区和n区。为避免光刻工艺所带来的复杂操作,可在电池背面印刷一层含硼的叉指状扩散掩蔽层,掩蔽层上的硼经扩散后进入n型衬底形成n+区,而未印刷掩膜层的区域,经磷扩散后形成p+区。通过丝网印刷技术来确定背面扩散区域成为目前研究的热点。

图1早期IBC太阳电池

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