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高方阻太阳能电池的优化
作 者: 管甜甜
导 师: 徐征
学 校: 北京交通大学
专 业: 光学工程
关键词: 扩散 PN结 开路电压 短路电流 填充因子 烧结 丝网印刷
分类号: TM914.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
下 载: 24次
引 用: 0次
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内容摘要
太阳能电池生产过程中,扩散阶段形成的PN结被称为太阳能电池的心脏。其中PN结方块电阻的大小对电池性能有着重要的影响,因此有必要对扩散的最优方块电阻进行研究,从而提高电池转换效率。另外,烧结的工艺条件和扩散掺杂工艺息息相关,只要扩散掺杂分布改变,就必须对烧结工艺做相应的优化。当今太阳能电池的方块电阻大多为50Ω-60Ω,这是为了保证在丝网印刷时,电极栅线和电池片之间形成良好的欧姆接触。但是重掺杂的情况使载流子发生严重的复合,导致短路电流和开路电压较小。因此,如果能够保证电池有良好的欧姆接触,又可以提高电池的短路电流和开路电压,将大大改善太阳能电池的效率。本论文针对产线的实际情况,提出高方阻的解决方案。在未改变其他工艺参数的条件下,当发射极方块电阻升高时,短路电流持续上升,开路电压在方阻接近70Ω时接近饱和,而填充因子(Fill Factor, FF)则因串联电阻的增加呈下降趋势。器件的效率在70Ω左右时也达到最高。本论文主要以太阳电池基本制造工艺技术为基础,对太阳电池的基本特性(短路电流、开路电压)、输出特性、转换效率等进行说明。本文深入理解磷扩散的基本原理,对扩散的现状进行分析,根据扩散原理,设计实验,得到高方阻电池片,从而改善电池转换效率。
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全文目录
致谢 5-6 中文摘要 6-7 ABSTRACT 7-8 序 8-11 1 引言 11-18 1.1 太阳能电池的发展 13-15 1.1.1 太阳能电池的历史 13-14 1.1.2 太阳能电池的发展方向 14-15 1.2 国内外研究现状 15-16 1.3 课题研究的意义 16-18 2 晶体硅太阳能电池的工作原理及其性能参数 18-24 2.1 晶体硅太阳能电池的工作原理 18-20 2.2 晶体硅太阳能电池的性能参数 20-24 2.2.1 短路电流 20-22 2.2.2 开路电压 22 2.2.3 太阳能电池的转换效率 22-24 3 晶体硅太阳能电池的扩散研究 24-39 3.1 扩散的物理理论 24-26 3.2 太阳能电池的扩散工艺 26-35 3.2.1 扩散原理 26-28 3.2.2 扩散工艺的流程 28-32 3.2.3 方块电阻 32-33 3.2.4 探究扩散参数对方块电阻的影响 33-35 3.3 高效太阳能电池扩散工艺的探讨 35-39 3.3.1 吸杂工艺对太阳能电池效率的改善 35-36 3.3.2 晶体硅太阳能电池选择性扩散的研究 36-38 3.3.3 高方阻密栅太阳能电池的研究 38-39 4 晶体硅太阳能电池烧结工艺 39-46 4.1 烧结温区和升降温度的选择 39-42 4.2 传送带速度的选择 42-44 4.3 高方阻太阳能电池与烧结的匹配优化 44-46 5 高方阻太阳能电池的优化 46-62 5.1 高方阻太阳能电池的设计与探索 46-56 5.1.1 高方阻工艺的研究现状 46-47 5.1.2 高方阻太阳能电池的制绒 47-49 5.1.3 高方阻太阳能电池的扩散 49-56 5.2 高方阻太阳能电池的性能分析 56-62 5.2.1 高方阻太阳能电池的性能测试 56-58 5.2.2 实验结论与分析 58-62 6 结论及展望 62-64 参考文献 64-66 作者简历 66-68 学位论文数据集 68
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 独立电源技术(直接发电) > 光电池 > 太阳能电池
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