研究目的
研究采用工业在线等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备的背面界面SiOx/n+:多晶硅钝化接触的n型双面太阳能电池的效率。
研究成果
基于界面氧化物和n+掺杂多晶硅层、通过在线PECVD设备制备的钝化接触叠层展现出优异的钝化质量,实现了高达22.8%的效率,且电池开路电压值出色地达到698毫伏。该工艺流程采用成熟的工业设备和高温商用丝网印刷金属化技术,与全球光伏产业高度相关。
研究不足
研究指出,需进一步优化n+:poly-Si层以将填充因子值提升至>81.5%并实现更紧密的分布。此外,优化前表面减反射涂层可使短路电流密度Jsc超过41 mA/cm2。
1:实验设计与方法选择:
研究采用工业在线等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备沉积背面界面SiOx层和n+多晶硅层。该工艺包含退火以实现结晶化,并通过热激活氮化硅(SiNx)盖层进行氢钝化。
2:样品选择与数据来源:
使用244.3平方厘米的M2型n型直拉(Cz)硅片。硅片在沉积钝化接触层前依次经过切割损伤蚀刻、碱制绒、RCA清洗和硼扩散处理。
3:3平方厘米的M2型n型直拉(Cz)硅片。硅片在沉积钝化接触层前依次经过切割损伤蚀刻、碱制绒、RCA清洗和硼扩散处理。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括定制化在线PECVD设备(德国梅耶博格MAiA)、商用管式炉(Tempress/Amtech Quantum)以及Pasan公司的GridTouch测量系统。材料包含n型Cz硅片、氢氧化钾溶液、氢氟酸、用于多晶硅的硅烷/氢气混合气体、磷化氢掺杂源以及商用烧穿型金属浆料。
4:实验流程与操作步骤:
工艺流程依次为切割损伤蚀刻、碱制绒、RCA清洗、硼扩散、SiOx与n+多晶硅层沉积、退火处理、AlOx/SiNx/SiOx叠层钝化、金属栅线丝网印刷,以及在工业快速烧结炉中共烧结。
5:数据分析方法:
通过非接触式准稳态光电导衰减(QSS-PC)法测量有效少数载流子寿命(τeff)、开路电压(iVoc)和表面饱和电流密度(J0)。采用GridTouch测量系统进行全区域电流-电压(I-V)特性测试。
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