中国科学院知识创新工程重要方向项目(KGCX2-YW-382)
- 作品数：11 被引量：70H指数：5
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- 氧化随机织构硅表面对单晶硅太阳电池性能的影响研究被引量：7
- 2011年
- 热氧化生长的SiO2薄膜经常在高效单晶硅太阳电池中被用作扩散掩膜,化学镀掩膜,钝化层或者基本的减反射层.在这些高效太阳电池中,经常使用碱性溶液对单晶硅表面进行处理,得到随机分布的正金字塔结构的织绒表面,减少表面的光反射.表面氧化后的正金字塔太阳电池暗反向电流-电压呈现"软击穿"现象,并联电阻明显下降.研究结果表明引起这些现象的原因在于氧化正金字塔表面会导致在体内形成位错型缺陷,这些缺陷能够贯穿整个pn结,导致太阳电池的并联电阻下降,同时载流子在位错型缺陷在能隙中引入的能级处发生复合,导致空间电荷区复合电流增加.通过酸性溶液对织绒表面进行化学腐蚀之后能够减少缺陷的形成.
- 周春兰励旭东王文静赵雷李海玲刁宏伟曹晓宁
- 关键词：热氧化位错太阳电池
- SiO_2/SiNx:H选择性刻蚀改善光诱导化学镀/电镀多晶硅太阳能电池过镀现象被引量：2
- 2011年
- 自对准的光诱导化学镀/电镀技术以其栅线宽度小、工艺快捷高效等优点,成为制备选择性发射极太阳能电池的理想选择.然而,该技术的前序需要HF溶液有效去除重掺杂区表面SiO2的同时,避免在SiNx:H掩模上刻蚀出微孔而露出衬底的硅,否则金属镍和银会在光诱导化学镀/电镀工艺中沉积在微孔中,导致过镀现象.这就要求预处理溶液对SiO2/SiNx:H有很高的选择性刻蚀.本工作根据实验结果分析了产生过镀现象的原因,研究了进行SiO2/SiNx:H选择性刻蚀的可行性.依据HF刻蚀SiO2和SiNx:H的机理,通过调节HF缓释溶液的pH值,改善了多晶硅太阳能电池的过镀现象.
- 李涛周春兰宋洋张磊惠俊杨海峰郜志华段野李友忠励旭东许颖赵雷刘振刚王文静
- 关键词：选择性刻蚀多晶硅太阳能电池
- 晶体硅太阳电池金属电极光学损失的理论分析与实验研究被引量：3
- 2011年
- 本文基于丝网印刷和丝网印刷后光诱导电镀太阳电池,分析了太阳电池前表面金属电极引起的光学损失的各种情况.考虑到空气-玻璃界面和金属电极两侧边缘区域的反射,通过将金属电极截面近似为半椭圆形模拟了电极的光学损失,计算得到的有效宽度比约为金属电极几何宽度的40%.通过对不同类型样品反射谱的测量计算,同时在理论模拟和实验测量上得到了太阳电池前表面金属电极的光学损失,相应的理论与实验结果相符合.
- 李涛周春兰宋洋杨海峰郜志华段野李友忠刘振刚王文静
- 关键词：反射谱
- 单晶硅表面均匀小尺寸金字塔制备及其特性研究被引量：19
- 2010年
- 表面织构是一种通过有效的光俘获增加短路电流从而提高太阳电池效率的主要途径之一.在加入间隙式超声和NaClO添加剂的碱性四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液中对单晶硅表面进行织构化处理,研究超声与NaClO在织构过程中对金字塔成核和生长的影响,以及金字塔大小对高温工艺之后的单晶硅少子寿命的影响.研究表明,通过在织构溶液中加入间隙式超声控制气泡停留在硅片表面的时间和脱离硅片表面速度,增强了小尺寸金字塔的均匀分布.织构之后硅片在AM1.5G光谱下的加权平均反射率能够达到12.4%,在高温扩散和氧化之后少子寿命的大小与金字塔大小之间存在近似于指数衰减函数的关系.
- 周春兰王文静赵雷李海玲刁宏伟曹晓宁
- 关键词：反射率少子寿命单晶硅太阳电池
- 晶体硅太阳电池双层电极优化分析与实验研究被引量：1
- 2012年
- 相对于单层电极结构,优化的前表面双层电极能够明显减小功率损失,改善晶体硅太阳电池的电学特性.本文对晶体硅太阳电池的双层电极进行了优化分析和实验研究.通过扫描电子显微镜观测将双层电极的截面抽象为更接近于实际的半椭圆型,建立了太阳电池前表面的双层电极模型,理论分析了双层电极的电学损失和光学损失.结合丝网印刷后光诱导电镀太阳电池的实验,得到了理论和实验上的最优化光诱导电镀增厚电极厚度与丝网印刷电极宽度的关系.所得到的理论和实验结果符合良好.由于并不涉及电极制备的具体技术,双层电极理论模型普遍适用于多种类型的双层电极结构.
- 李涛周春兰刘振刚赵雷李海玲刁宏伟王文静
- 关键词：双层电极
- 沉积温度对等离子增强化学气相沉积法制备的SiN_x：H薄膜特性的影响被引量：7
- 2011年
- 利用Centrotherm公司生产的管式等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备在p型抛光硅片表面沉积SiNx:H薄膜,研究沉积温度对SiNx:H薄膜的组成及光学特性、结构及表面钝化特性的影响.然后采用工业化的单晶硅太阳电池制作设备和工艺制作太阳电池,研究不同温度制备的薄膜对电池电性能的影响.测试结果表明:SiNx:H薄膜的折射率随着沉积温度的升高而变大,分布在1.926-2.231之间,这表明Si/N摩尔比随着沉积温度的增加而增加;当沉积温度增加时,薄膜中Si-H键和N-H键浓度呈现减小趋势,而Si-N键浓度逐渐升高,薄膜致密度增加;随着沉积温度的升高,SiNx:H薄膜中的氢析出导致了钝化硅片的有效少子寿命先升高后降低,并且有效少子寿命出现明显的时间衰减特性.当沉积温度为450°C时,薄膜具有最优的减反射和表面钝化效果.采用不同温度PECVD制备的5组电池的电性能测试结果也验证了这一结果.
- 闻震利曹晓宁周春兰赵雷李海玲王文静
- 关键词：沉积温度结构特性太阳电池
- 单晶硅制绒中影响金字塔结构因素的分析被引量：28
- 2010年
- 本文通过不同碱性溶液及添加不同活性剂制备出的具有不同金字塔结构的绒面,并探讨了影响金字塔成核的因素。采用扫描电镜和紫外-可见分光光度计对绒面的金字塔结构和反射特性进行了分析,结果表明腐蚀速率与金字塔尺寸成正比,金字塔结构影响绒面减反特性。最后对造成金字塔结构差异的原因和金字塔成核过程进行了分析。
- 李海玲赵雷刁宏伟周春兰王文静
- 关键词：单晶硅腐蚀速率
- 激光消熔单晶硅太阳电池理论模拟与实验对照被引量：1
- 2012年
- 采用热动力学的方法建立连续激光消熔单晶硅太阳电池的理论模型,计算简化模型温度场分布的解析解。根据实际中激光消熔单晶硅模型的高度非线性化,使用优化网格步长的Matlab程序,采用有限差分方法,在合适的时间内计算模拟了过程中非稳态温度场的分布以及消熔深度、消熔宽度和消熔形貌,得到的模拟结果与实验观测相吻合。
- 李涛周春兰宋洋郜志华段野李友忠王文静
- 关键词：单晶硅太阳电池非线性化
- 激光掺杂制备晶体硅太阳电池研究进展被引量：4
- 2011年
- 激光掺杂具有可控性强,工艺简单,对材料造成的激光诱导损伤小等优点,是制备高效晶体硅太阳电池理想的技术选择。本文总结了国内外激光掺杂的研究工作,介绍了掺杂制备晶体硅太阳电池主要激光技术,分析了激光能量密度、激光脉冲个数、激光波长,和材料表面织构与否对激光掺杂效果的影响,以及激光掺杂制备的晶体硅太阳电池的优势特点。
- 李涛周春兰赵雷李海玲刁宏伟刘振刚王文静
- 关键词：激光诱导损伤晶体硅太阳电池
- PECVD法SiN_x:H薄膜减反钝化特性研究被引量：1
- 2011年
- 利用射频等离子体增强化学气相沉积法制备了在太阳电池中用作表面钝化和减反层的SiN_x:H薄膜。制备的折射系数分布在1.72～2.55范围内的一系列薄膜对电阻率为10Ω·cm的p型衬底硅片具有较好的钝化效果。研究给出了SiH_4/NH_3流量比和衬底温度对薄膜折射系数和钝化效果的影响规律,当衬底温度为300℃,SiH_4/NH_3流量比低于50/15时,制备的SiN_x:H薄膜具有优良的减反钝化效果。
- 曹晓宁周春兰赵雷李海玲刘振刚刁宏伟王文静
- 关键词：PECVD钝化
