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通过两步热处理工艺消除P型PERC太阳能电池中光致和高温诱导的降解
摘要: 光热诱导衰减(LeTID)会严重影响太阳能电池生产所用硅基体的载流子寿命,因此仍是制造商面临的关键挑战。本研究提出一种两步退火工艺来缓解多晶硅(mc-Si)钝化发射极和背面电池(PERC)的光热诱导衰减。结果表明:首步低温慢速退火(450°C,0.5米/分钟带速)对抑制电池LeTID起主要作用,但会导致接触电阻升高;第二步相近温度(400-500°C)快速退火(1.4米/分钟带速)能在维持电池稳定性的同时恢复接触电阻。将该工艺应用于p型mc-Si PERC电池后,光照浸泡效率损失从对照组的~6%相对值降至处理组的~1%相对值。该发现对p型mc-Si电池制造商具有重要意义——通过标准带式烧结炉对成品电池实施本工艺,可稳定电池长期户外运行的效率。
关键词: 光热诱导衰减(LeTID)、多晶硅(mc-Si)、两步热处理工艺、接触电阻、消除
更新于2025-09-23 15:19:57
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成像掺镓硅晶片中的间隙铁浓度
摘要: 本研究将已建立的铁成像方法从掺硼硅材料迁移至掺镓材料。为此,我们研究了配对与分裂条件,并提出了一种制备工艺,可确保分别获得足够比例的铁-镓配对与分裂现象。此外,通过对比和评估文献中现有的缺陷参数,筛选出能准确描述注入依赖载流子寿命测量的适用参数。最终提出了一套可实现铁元素连贯、精确评估的参数组合,从而建立了一种用于空间分辨测定掺镓硅片中间隙铁浓度的稳健方法。
关键词: 多晶硅,缺陷参数,光致发光,铁成像,掺镓硅
更新于2025-09-22 14:12:34
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溅射氧化铟锡作为复合层形成于隧穿氧化层/多晶硅钝化接触之上,为高效单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池的实现提供了可能
摘要: 我们专注于采用溅射氧化铟锡(ITO)作为复合层,该层对具有正面隧穿氧化电子接触钝化的n型硅太阳能电池结损伤极低,从而能够开发高效单片钙钛矿/硅叠层器件。通过在完整Cz法制备的n型硅电池正面薄SiOx/n+多晶硅接触层上(该电池背面为随机金字塔纹理表面,设有Al2O3/SiNx钝化硼扩散p+发射极),采用低温直流磁控溅射技术在室温下沉积高透明低电阻率的ITO薄膜。我们报告了ITO溅射前后的电池特性,发现250°C空气退火对消除溅射损伤极为有效。镀ITO样品的开路电压隐含值(iVoc)达684.7±11.3 mV,总饱和电流密度49.2±14.8 fA/cm2,填充因子隐含值(iFF)81.9±0.8%,接触电阻率介于60-90 mΩ·cm2。当在后发射极形成局部银接触并将溅射ITO薄膜作为无栅线正面接触时,在模拟标准太阳光下获得20.2±0.5%的准效率(Voc 670.4±7 mV,准填充因子77.3±1.3%),根据外量子效率测量计算得出短路电流密度为30.9 mA/cm2。建模结果表明:采用ITO复合层连接钙钛矿顶电池与多晶硅底电池的钙钛矿/硅叠层结构,在标准太阳光下实现超过25%的效率具有实际可行性。
关键词: 串联太阳能电池,透明导电氧化物,多晶硅,钝化接触,钙钛矿,TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用定向凝固结合交变电磁场回收硅废料及其电学性能
摘要: 本文采用交变电磁场与定向凝固法分离多晶硅尾料中的SiC和Si3N4。研究发现,在定向凝固过程中,夹杂物颗粒受多种力作用,在铸锭中心向下移动而在边缘向上移动。电磁力加速熔体流动并增强浮力,使较大颗粒被推至铸锭顶部。棒状Si3N4与块状SiC颗粒呈现共生关系。夹杂物颗粒的聚集通过糊状区效应和短路扩散作用吸附金属杂质(尤其是挥发性金属)。采用回收硅制备的太阳能电池(Al-BSF工艺)平均转换效率达18.56%,满足光伏电池需求。
关键词: 碳化硅,交变磁场,定向凝固,氮化硅,多晶硅
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 光伏技术在模拟汽车环境中的户外性能表现
摘要: 砷化镓(GaAs)、单晶硅和多晶硅组件在模拟车顶集成安装的配置中进行了测试。四种硅组件的模块温度较环境温度升幅相近,而砷化镓组件的温升较低(约低76%)。各组件内部局部温度与背板光学特性密切相关。较低的工作温度加上砷化镓组件更小的温度系数,使其即使在环境温度低于25°C时仍具有更高的性能比。通过量化组件在车辆实际应用热环境中的相对表现,为这一新兴应用场景的光伏组件选型提供了依据。
关键词: 单晶硅、砷化镓、性能比、??槲露取⑵祷肪?、多晶硅、光伏技术
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用不同太阳能光伏技术评估发电性能特性
摘要: 太阳能是一种相对自由的、可再生的清洁能源,由太阳产生,通过太阳能热利用和光伏(PV)??榈炔煌际醴直鸩饶芎偷缒?。本文旨在通过模拟,在相同输入温度和辐照度参数条件下,评估和比较不同光伏模块技术的发电性能特性。使用PVsyst 6.73版本,基于澳大利亚悉尼的气候数据,对年发电量26.0千瓦、年产量42.9兆瓦时的太阳能光伏设计进行了模拟。结果表明,单晶硅太阳能技术需要163平方米的面积,而多晶硅和薄膜技术分别需要173平方米和260平方米的面积来产生42.9兆瓦时的年产量。单晶硅光伏??樵谔裟茏恍噬细哂诙嗑Ч韬捅∧ぜ际酰ǚ直鹞?4.2%和62.7%)。太阳高度角与方位角对称的半环面穹顶显示出13个双峰梨形曲线,每条优化线上至少两次切割方位角。这些最优解点在6至18小时(含)的每个日照时段都可见。它们显示出具有一个最小值的凸全局最优解(或局部最优解)集合,在凸区间内。此外,13个定向鱼形双峰梨形曲线的每个最小点都位于方位角上。然而,针对辐照度和温度变化的相应光伏??樘匦云拦老允荆D獾淖芴褰峁允静煌夥?椴墓β实缪购偷缌鞔嬖诓钜煨员浠?。所提出的半环面模型表明,通过适当设计,可以实现许多更简单、更便宜、更快捷且更高效的发电优化解决方案。建议安装单轴太阳能跟踪器或最大功率点跟踪器以克服方位角效应。
关键词: 模拟、光伏组件、多晶硅、单晶硅、薄膜、太阳能、PVsyst、发电、太阳能跟踪器、方位角
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于低温三维顺序集成栅堆叠的紫外纳秒激光退火
摘要: 对于三维顺序集成的顶层,我们提出一种低温栅极优先工艺:先在475°C下沉积原位掺杂非晶硅层,随后通过紫外纳秒激光退火将其转化为多晶薄膜。实验证明,该工艺能在保证底层器件电性能的热预算范围内,为顶层晶体管获得低电阻多晶硅栅极。
关键词: 紫外纳秒激光退火、多晶硅、三维顺序集成、低温栅极堆叠
更新于2025-09-16 10:30:52
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AIP会议论文集 [美国物理联合会出版社 第15届聚光光伏系统国际会议(CPV-15) - 摩洛哥非斯(2019年3月25-27日)] 第15届聚光光伏系统国际会议(CPV-15) - 基于APCVD玻璃的叠层共扩散工艺在双面mc-Si PERT太阳能电池中的吸杂效果
摘要: 杂质吸除是p型多晶硅太阳能电池生产中的重要环节。目前通过三氯氧磷(POCl3)进行磷扩散是最常用的方法。我们报道了一种无需使用POCl3的共扩散吸除工艺。该工艺先通过常压化学气相沉积(APCVD)同时沉积含磷和含硼的玻璃层,再进行扩散处理。这种基于APCVD玻璃的共扩散工艺可实现无间距装片,因而具有极高的产能潜力。本研究表明,在不同堆叠结构中,该工艺的整体吸除效果与无堆叠的APCVD玻璃基扩散工艺相当。分析样品中间隙铁含量的降低归因于磷扩散吸除作用,且在堆叠结构中同样有效。
关键词: 共扩散、吸杂、PERT太阳能电池、常压化学气相沉积、多晶硅
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于硅异质结太阳能电池的非传统硅基底的化学纹理化工艺
摘要: 本研究针对多晶硅片在经历硅异质结太阳能电池应用所需的制绒工艺后,对其表面进行了全面研究。所描述的调查包括基于氢氟酸和硝酸组合的各向同性蚀刻时间对反射率、表面形貌以及通过隐含开路电压演变反映的表面复合的影响?;固教至讼惹按淼挠跋煲约罢庑┲迫薰ひ蘸笤诠杵砻嫘纬傻亩嗫坠杌蜓趸璧南侍狻Mü淌奔涫纯?,已获得具有良好均匀性和低加权半球反射率(23–24%)的制绒多晶硅片表面。这些制绒工艺也在升级冶金硅片上进行了测试,结果加权半球反射率约为23%,但代价是出现了重要的表面缺陷。
关键词: 多晶硅,反射率,化学织构化,表面形貌,硅异质结太阳能电池,UMG硅
更新于2025-09-12 10:27:22
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对于零、一或两个极性——POLO结如何最适合集成到工业硅太阳能电池中?
摘要: 我们系统研究了在p型工业硅太阳能电池中采用氧化硅上多晶硅(POLO)结或相关结结构相较于钝化发射极和背面电池(PERC)基准技术的优势。评估涵盖三个方面:(a) 具有POLO结的代表性结构在无POLO(=PERC+)、单极性和双极性情况下的模拟效率潜力;(b) 其可能的精简工艺流程;(c) 主要构建模块的实验结果。协同效率增益分析表明,POLO仅抑制单极性接触复合相较于PERC+仅带来0.23%绝对值至0.41%绝对值的适度效率提升,因剩余复合路径仍然存在。该问题在包含双极性POLO结(POLO2)的结构中得到解决——我们为此提出了精简工艺流程,并通过实验验证了其最重要构建???。然而两个实验挑战(对准公差与p+多晶硅丝网印刷金属化)至今尚未解决,导致"实际"POLO2电池效率低于理想情况。因此作为中间步骤,我们研发了单极性POLO结的POLO IBC电池。该结构规避了POLO2的上述挑战,可在精简工艺流程中实现,且相较于PERC具有1.59%绝对值的效率优势——因其不仅抑制了接触复合,还以n+ POLO结完全替代了整个磷发射极。
关键词: POLO、钝化接触、太阳能电池发展、效率潜力、多晶硅
更新于2025-09-12 10:27:22