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AIP会议录 [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）- 迈向全丝网印刷背接触背结硅太阳能电池
摘要： 我们报道了采用优化可丝网印刷硼掺杂材料方面的最新进展，该材料能实现新型n型硅太阳能电池（如"nPERT"和"IBC"电池）具有成本竞争力的制造。2016年我们使用该掺杂材料的早期版本、共扩散工艺和蒸发电极首次制造出"IBC"器件，效率达到20.9%。此后我们持续优化掺杂材料与共扩散工艺（如本文所述），这些优化使掺杂材料能长期印刷并适合量产，同时保持关键性能参数。此外，我们展示了采用POCl3的共扩散装置——该方案无需额外掺杂源，仅需通过湿法化学回蚀调整。结合新上市的商用电极浆料（已针对n型和p型共掺杂同步接触进行评估），所有丝网印刷n型太阳能电池都将在近期成为大众市场的可行选择。
关键词： 可丝网印刷的硼掺杂材料、共扩散、三氯氧磷、电极浆料、n型硅太阳能电池、湿法化学回蚀
更新于2025-09-23 15:19:57
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间隙铁污染对高效太阳能电池用n型直拉硅的影响
摘要： 在本研究中，我们探究了间隙铁杂质对高效太阳能电池用n型直拉硅基体材料有效少数载流子寿命的影响。研究覆盖的硅基体铁浓度范围为3.5×1012 cm?3至2.7×101? cm?3。我们在湿化学工艺槽中人为添加了5种不同浓度（30、100、300、1000和3000 ppb）的铁，通过模拟湿法化学加工过程中的可能污染，测量了铁向硅片表面的转移情况。为制备载流子寿命测试样品，随后对硅片进行双面热氧化硅钝化处理。通过模拟太阳能电池制造过程中的高温工艺，将表面污染驱入基体内部。在1×1013 cm?3至3×101? cm?3的注入水平下测量有效少数载流子寿命。我们将基于SRH理论推导的间隙铁理论曲线与实测值进行拟合，从而提取出铁污染浓度。该数值与表面污染测量推算值具有可比性。对于低注入水平（LLI），我们测得间隙铁的俘获截面为6.45×10?1? cm2至2.23×10?1? cm2。利用实测铁污染水平，通过QUOKKA模拟计算了n型双面硅太阳能电池的转换效率。模拟结果表明，当[Fe]基体=3.5×1012 cm?3（[Fe]表面=6×101? cm?2）的极低铁污染浓度时，太阳能电池效率已相对下降10%。
关键词： 有效少数载流子寿命、间隙铁污染、QUOKKA模拟、n型硅太阳能电池、高效率
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用独立BBr3扩散工艺的绿激光掺杂选择性发射极，用于高效n型硅太阳能电池
摘要： 激光掺杂硼选择性发射极是实现高效n型硅太阳能电池低发射极复合、低接触电阻及优异蓝光响应的理想方案。然而硼扩散过程中形成的硼硅酸盐玻璃硼浓度较低，以及紫外激光的应用限制了该技术的商业化进程。本研究展示了针对绿光激光掺杂选择性发射极的分步BBr3扩散工艺：在(1)硼硅酸盐玻璃沉积与硼推进之间、(2)后氧化步骤之间实施激光掺杂，最终获得方阻比Rsheet,pt/Rsheet,ptt为95.0Ω/□/54.3Ω/□的优化发射极（p+区峰值浓度Nmax<1.4×101?cm?3）。相较于方阻88.9Ω/□、总饱和暗电流密度J0e,total=45.3fA/cm2、金属接触电阻ρc,metal=2.9mΩ/cm2的均匀发射极，最优激光掺杂选择性发射极使J0e,total降至31.1fA/cm2，ρc,metal低至1.0mΩ/cm2。模拟结果显示：相比参考电池（VOC=694.5mV，FF=81.14%，效率22.89%），采用优化激光掺杂发射极的电池VOC提升至699.6mV，FF达81.38%，效率增至23.13%。该绿光激光掺杂选择性发射极的分步BBr3扩散工艺仅需工业级绿光激光器与硼扩散炉（无需昂贵紫外激光器及其他复杂硼源），展现出良好的工业化应用前景。
关键词： 驱动进入，分离BBr3扩散，N型硅太阳能电池，氧化后处理，绿激光掺杂，选择性发射极
更新于2025-09-19 17:13:59