本文關(guān)鍵詞：固體激光器在晶硅太陽能電池制備中的應(yīng)用研究　出處：《渤海大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 固體激光器 晶硅太陽能電池 激光優(yōu)化 鈍化工藝

【摘要】：隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,激光設(shè)備已解決各個領(lǐng)域通過普通工藝無法完成的技術(shù)難題,在各種激光器中,固體激光器具有結(jié)構(gòu)牢固、穩(wěn)定性強(qiáng)、良好的熱性能和機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于加工太陽電池。利用固體激光器制備局部背接觸太陽電池能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)對成本低廉且電池性能優(yōu)良的需求。但不恰當(dāng)?shù)氖褂靡矔䦟﹄姵卦斐蓳p傷,若激光能量過大會使多余的熱量傳遞至硅基底從而改變硅表面微結(jié)構(gòu)。若輸出能量過小,則會導(dǎo)致背沉積層不能被移除,電池串聯(lián)電阻大,影響電池光電轉(zhuǎn)換效率。所以降低激光器對硅片損傷,對于提高太陽電池效率具有重要意義。本課題主要通過以下三個方面,提高固體激光器加工晶硅太陽電池的電池性能。(一)優(yōu)化固體激光器工作參數(shù)。通過理論與實(shí)驗(yàn)的方法,改變激光輸出功率、掃描速度、重復(fù)頻率等工作參數(shù),對相同條件樣片進(jìn)行激光加工,通過比較有效少子壽命、發(fā)射級飽和電流、擴(kuò)散區(qū)方塊電阻等,得到最佳工作參數(shù)。(二)通過沉積減反層技術(shù)降低硅片表面載流子復(fù)合速率。在樣品背表面沉積SiN_x、Al_2O_3薄膜和Al_2O_3/SiN_x疊層,利用硅片少子壽命表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果:沉積SiN_x薄膜和Al_2O_3薄膜,少子壽命分別提高16.6%、18.5%。沉積Al_2O_3/SiN_x疊層少子壽命提高20.7%,優(yōu)于前兩者。(三)探究固體激光器加工局部背接觸電池最佳工藝。實(shí)驗(yàn)分兩部分進(jìn)行:(a)先在硅片背表面沉積240nmSiN_x沉積層,然后利用固體激光器功率70%去除部分背表面沉積層,最終得到效率為17.05%的單晶硅電池。(b)先在硅片背表面沉積Al_2O_3/SiN_x疊層,再利用固體激光器70%去除部分背表面沉積層,最終得到效率為19.20%的單晶硅電池。綜述,探索固體激光器在晶硅太陽能電池制備中的最佳參數(shù)及相應(yīng)的工藝對于提高電池性能是十分有意義的。
[Abstract]:With the development of laser technology, laser equipment has to solve technical problems in various fields through the ordinary process can not be completed, in a variety of laser, solid laser has the advantages of firm structure, strong stability, thermal and mechanical properties of the advantages of good, especially suitable for processing solar cells. By local back contact solar cell can meet the industrial production the demand for low cost and excellent battery performance by using solid state laser system. But improper use can also cause damage to the battery, if the laser energy is too big to make excess heat transfer to the silicon substrate and silicon from the surface micro structure change. If the output energy is too small, it will lead to the back deposition layer cannot be removed, the battery series resistance, impact of photoelectric conversion efficiency. So the decrease of silicon laser damage, has very important significance for improving the efficiency of solar cell. This topic mainly through to Three aspects to improve the performance of the battery, solid state laser processing of silicon solar cells. (a) optimization of operating parameters of solid state laser. Through the method of theory and experiment, the change of laser output power, scanning speed, the working parameters of repetition frequency, laser processing of the same sample, by comparing the effective minority carrier lifetime, emission level the saturation current, diffusion sheet resistance, the optimal working parameters. (two) by depositing antireflection coating technology to reduce the surface recombination rate in the sample. The back surface deposition of SiN_x, Al_2O_3 and Al_2O_3 /SiN_x thin film laminated silicon wafers using lifetime characterization results: deposition of SiN_x film and Al_2O_3 film, the minority carrier lifetime increased 16.6%, the deposition of 18.5%. Al_2O_3/SiN_x stack lifetime increased by 20.7%, better than the former two. (three) of solid state laser processing of local optimum back shock experiment pool. The two part: (a) deposited on the surface of 240nmSiN_x layer on a silicon wafer back first, and then use the solid laser power of 70% to remove part of back surface layer, finally get the efficiency of silicon solar cells of 17.05%. (b) Al_2O_3/SiN_x layer deposited on the surface of the first wafer in the back, then use 70% solid laser to remove part of back surface sediments. Finally get the efficiency of silicon solar cell 19.20%. Review, to explore the best parameters of solid state lasers in crystalline silicon solar cell preparation and the corresponding process for improving the performance of the battery is very meaningful.

【學(xué)位授予單位】：渤海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.41;TN249

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本文編號：1384040