當(dāng)前晶體硅太陽電池仍然是光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的主流,如何提高晶體硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率和降低成本則成為實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的關(guān)鍵因素。高效N型叉指背接觸(Interdigitated Back Contact,IBC)電池?zé)o光致衰減,轉(zhuǎn)換效率高,已成為研究的熱點(diǎn)。本文以解決可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)的高效率、低成本IBC電池關(guān)鍵技術(shù)為主要研究目的,首先利用數(shù)值模擬計(jì)算,分析了IBC電池結(jié)構(gòu)中載流子輸運(yùn)性質(zhì)和pitch(相鄰發(fā)射極或背場中心間距)寬度對電池電性能參數(shù)的影響。之后系統(tǒng)研究了IBC電池表面復(fù)合特性和鈍化機(jī)制;并以工業(yè)化量產(chǎn)設(shè)備制備高效IBC太陽電池,分析鈍化接觸結(jié)構(gòu)在IBC電池中的應(yīng)用;最后研究IBC電池組件特性。所進(jìn)行的主要研究內(nèi)容如下:1.通過Quokka軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,對比不同前表面結(jié)構(gòu):前表面浮動(dòng)發(fā)射極(Front Floating Emitter,FFE)IBC電池有利于少數(shù)載流子在前表面的橫向傳輸和收集,在較寬的背表面場(Back Surface Field,BSF)情況下能有效降低“電遮擋”效應(yīng),減少載流子的復(fù)合,且對前表面摻雜工藝窗口要求范圍較寬;隨著背表面pitch...

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 高效晶體硅電池
        1.2.1 PERC/PERL/PERT太陽電池
        1.2.2 HJT太陽電池
        1.2.3 背接觸太陽電池(MWT/EWT/IBC)
    1.3 鈍化接觸太陽電池(TOPCon電池)
    1.4 IBC太陽電池工作機(jī)理和研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文研究的主要內(nèi)容
第二章 IBC電池結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計(jì)
    2.1 Quokka仿真模擬
        2.1.1 仿真軟件簡介
        2.1.2 Quokka軟件在IBC電池上的應(yīng)用
    2.2 Quokka物理模型與模擬結(jié)構(gòu)
        2.2.1 物理模型
        2.2.2 模擬電池結(jié)構(gòu)
    2.3 IBC電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 IBC電池前表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.2 IBC電池背面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.3 N型硅基底材料選擇
    2.4 本章小結(jié)
第三章 表面鈍化工藝研究
    3.1 表面復(fù)合
        3.1.1 表面復(fù)合模型
        3.1.2 表面鈍化方式
    3.2 表面鈍化表征
        3.2.1 有效壽命的測量
        3.2.2 飽和電流密度的測定
    3.3 BSG鈍化的研究
        3.3.1 BSG鈍化層的生長
        3.3.2 BSG鈍化層的減薄
    3.4 不同表面結(jié)構(gòu)鈍化效果特性分析
        3.4.1 鈍化測試結(jié)構(gòu)
        3.4.2 BSG層厚度對鈍化質(zhì)量的影響
        3.4.3 不同鈍化層鈍化效果比較
    3.5 本章小結(jié)
第四章 高效IBC太陽電池制備
    4.1 高效IBC電池制備工藝流程
        4.1.1 電池結(jié)構(gòu)
        4.1.2 工藝流程
    4.2 關(guān)鍵工藝研究
        4.2.1 高效表面清洗工藝研究
        4.2.2 前表面摻雜工藝研究
        4.2.3 電極金屬接觸的研究
    4.3 IBC電池背面電極設(shè)計(jì)
    4.4 IBC電池實(shí)驗(yàn)及性能研究
        4.4.1 IBC電池制備
        4.4.2 改變Pitch寬度對電池性能的影響
        4.4.3 基體材料對電池效率影響
        4.4.4 效率退化特性測試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 鈍化接觸結(jié)構(gòu)IBC電池工藝研究
    5.1 太陽電池鈍化接觸技術(shù)
        5.1.1 鈍化接觸技術(shù)介紹
        5.1.2 鈍化接觸太陽電池的研究進(jìn)展
    5.2 鈍化接觸工藝制備
        5.2.1 隧穿氧化層的制備
        5.2.2 多晶硅薄膜的制備
        5.2.3 多晶硅薄膜的摻雜
    5.3 鈍化接觸IBC電池結(jié)果分析
        5.3.1 鈍化接觸工藝研究
        5.3.2 鈍化接觸IBC電池制備
    5.4 本章小結(jié)
第六章 背接觸太陽電池組件工藝研究
    6.1 工藝簡介
    6.2 工藝流程介紹
        6.2.1 IBC電池兩種焊接方式
        6.2.2 IBC組件排版方式
    6.3 IBC組件相關(guān)實(shí)驗(yàn)
        6.3.1 IBC電池切片工藝研究
        6.3.2 IBC熱斑實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本論文工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號(hào)：3778233