晶體硅電池可工業(yè)化技術前瞻_第1頁
晶體硅電池可工業(yè)化技術前瞻_第2頁
晶體硅電池可工業(yè)化技術前瞻_第3頁
晶體硅電池可工業(yè)化技術前瞻_第4頁
晶體硅電池可工業(yè)化技術前瞻_第5頁
已閱讀5頁,還剩2頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、晶體硅電池可工業(yè)化技術前瞻(二) 收藏 分享 2011-1-3 13:31| 發(fā)布者: mulucky| 查看數(shù): 402| 評論數(shù): 0|來自: Solarzoom光伏雜志摘要: 隨著2008年中電光伏的SE電池的成功量產(chǎn),打開了高效實驗室產(chǎn)品工業(yè)化的閘門。SE工藝作為實現(xiàn)高效電池制作的必要工藝之一,越來越引起各晶體硅太陽能電池制作商和設備商的關注。不管是晶奧的高效率晶體硅電池還是 .隨著2008年中電光伏的SE電池的成功量產(chǎn),打開了高效實驗室產(chǎn)品工業(yè)化的閘門。SE工藝作為實現(xiàn)高效電池制作的必要工藝之一,越來越引起各晶體硅太陽能電池制作商和設備商的關注。不管是晶奧的高效率晶體硅電池還是比利時

2、IMEC的i-PERC高效電池,都成功利用了SE技術。下面將詳細討論SE工藝可能實現(xiàn)工藝路徑及相關設備(資料來源于網(wǎng)絡及文獻)。根據(jù)各大設備和電池制作公司網(wǎng)絡、展會及專業(yè)雜志發(fā)布的消息,有如下幾種SE工藝技術:1、激光開槽技術(Laser grooved buried contacted solar cells,LGBC),該技術源于新南威爾士大學(UNSW)開發(fā)的技術,而BP公司是最早利用激光技術在晶體硅電池制作中實現(xiàn)SE技術工業(yè)化的公司,其產(chǎn)品命名為Saturn。該產(chǎn)品利用先進的激光技術實現(xiàn)細而窄的金屬柵線接觸區(qū),結合電鍍工藝實現(xiàn)了高效電池的制作。圖1顯示該技術與普通晶體硅電池制作技術的異

3、同。圖1:UNSW和BP公司普遍采用的LGBC工藝與普通晶硅電池制作工藝流程特點:結合激光技術、二次擴散技術和電鍍技術,實現(xiàn)了高效率產(chǎn)品的研制;需要考慮激光損傷層、電池制作成本及電鍍金屬的可靠性;是最早的工業(yè)化高效電池。2、激光摻雜技術(Laser doping selective emitter,LDSE),該技術是在原LGBC基礎上衍生出來的、可實現(xiàn)SE電池制作的技術。目前使用該技術的廠家有Suntech、Manz和云南天達等公司。圖2顯示了利用激光技術實現(xiàn)SE電池的制作的多種工藝途徑:圖2:各種激光摻雜技術(圖片來源于雜志)(1)“干”激光處理工藝典型的技術工藝核心就是各激光公司采用的激

4、光輻照含磷薄膜或PSG薄膜。一般使用激光主要在綠光和紅光,波長各為532nm和1064nm,也有公司采用紫外激光光源。這幾種激光對電池制作的主要區(qū)別是產(chǎn)生熱影響層程度不同。下圖顯示了J.R.Kohler在2009年Hamburg報告的研究結果,他利用激光技術,將硅片擴散后形成的PSG層作為雜質源進行摻雜處理,實現(xiàn)了SE電池的制作。實驗對比結果顯示SE電池比普通電池有0.5%效率的提升。此外,國內(nèi)著名的上市公司STP制作的Pluto電池就是利用激光摻雜工藝,結合電鍍工藝實現(xiàn)了高效電池的制作。在2009年官方消息發(fā)布了經(jīng)德國Fraunhofer的太陽能系統(tǒng)研究所認證過的電池效率結果,單晶硅太陽能電

5、池的轉換效率達到18.8%,多晶硅電池達到17.2%。(2)“濕”激光處理工藝,該技術目前主要是由濕制程設備制造商RENA聯(lián)合一家激光公司共同開發(fā)的技術。該技術的主要特點是利用含磷化學溶液對激光進行導向,并利用激光進行介質層燒蝕并形成重摻雜區(qū),隨后利用RENA公司的InCellPlate自調(diào)性電鍍工藝(Ni/Ag或Ni/Cu/Ag)實現(xiàn)金屬電極的制作。利用該技術可以獲得比普通電池高0.5%效率的電池。特點:該技術暫無在企業(yè)界規(guī)?;褂玫陌咐?,是否有如此高的效率提升值得考究;技術優(yōu)勢明顯,但成本及產(chǎn)品的可靠性需要進一步考量。圖4:典型的“濕”激光SE電池制作工藝3、Etchingback技術,該

6、技術利用腐蝕漿料將非掩膜區(qū)域進行刻蝕實現(xiàn)淡擴散區(qū)域的制備,具體工藝路線見圖5。該圖顯示了Sch-mid公司如何利用Inkjet技術涂覆石蠟來保護實現(xiàn)金屬接觸的區(qū)域,如何對非接觸區(qū)域利用化學溶液腐蝕和實現(xiàn)“淺”發(fā)射結的制備。據(jù)說業(yè)內(nèi)已經(jīng)有多名廠家在使用該成套設備,而且獲得了單晶18.5%左右的效率。圖5:典型的Etchingback技術(Schmid公司典型的工藝路線圖)特點:該工藝單多晶電池兼容,但石蠟的去除、原始方塊電阻及結深的控制是技術難點;同時如何實現(xiàn)均勻腐蝕也是需要關注的地方,即刻蝕后電池的方塊電阻的均勻性及批次的重復性。4、硅墨水技術(Silicon Ink),該技術利用工業(yè)化的In

7、kjet設備將Innovolight公司開發(fā)的摻雜硅墨水印刷在與金屬將要接觸的區(qū)域,然后在高溫爐進行一次擴散形成淡磷擴散分區(qū)。圖6:典型的Silicon Ink技術目前JA公司已經(jīng)規(guī)?;褂迷摷夹g,而SOLARFUN、YINGLI等公司已經(jīng)與Innovolight達成共識,開始制備規(guī)?;茝V該技術。據(jù)最新報道,Innovalight公司最近將該產(chǎn)品的效率提升到19%以上,并計劃年底實現(xiàn)20%的水平。鑒于此,晶澳太陽能控股國內(nèi)公司與Innovalight公司簽署的一項聯(lián)合開發(fā)協(xié)議,這表明Innovalight公司準備將JA公司近期推出的SE-CIUM高效太陽能電池的轉換率提高至20%以上。特點:

8、該技術工藝簡單,只需增加一臺印刷機,就可實現(xiàn)效率的大幅度提升,在現(xiàn)有工藝設備基礎上也容易升級;難點是如何保證該硅墨物料的充分供應及產(chǎn)品的穩(wěn)定性。同時,硅墨的成本也需要考慮,一般納米材料的價格都不菲。5、CT公司SE工藝,CT公司采用了一種叫“一次擴散”的工藝,利用薄介質層做掩膜,將與電極接觸的區(qū)域進行去掩膜處理,然后在擴散爐中,利用掩膜層對POCL3的局部阻擋效應,在電極區(qū)形成重摻雜區(qū),在掩膜區(qū)形成輕摻雜區(qū)。圖8:CT公司典型的SE工藝流程圖8顯示了CT公司典型的SE工藝流程,該工藝流程較簡單。據(jù)文獻報道,該工藝已經(jīng)獲得了18.3%左右的電池轉換效率。詳細的I-V參數(shù)見表3。表3:CT公司SE電池最新測算結果(B+L)特點:該電池工藝采用一次擴撒工藝,工藝簡單,但是需要解決介質層的均勻性問題,以及如何匹配濃擴與淡擴散的關系,優(yōu)化濃擴區(qū)開孔

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論