選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池的二維器件模擬及性能優(yōu)化
本文選題:選擇性發(fā)射極 + PCD器件模擬��; 參考:《物理學(xué)報》2014年06期
【摘要】:利用PC2D二維模擬軟件對選擇性發(fā)射極晶體硅太陽電池(SE電池)進行了器件模擬和參數(shù)優(yōu)化的研究.在對絲網(wǎng)印刷磷漿法制備的SE電池的實測典型電流-電壓曲線實現(xiàn)完美擬合的基礎(chǔ)上,全面系統(tǒng)地研究了柵線、基區(qū)、選擇性發(fā)射區(qū)和背表面場層等的參數(shù)對電池性能的影響.模擬表明:基區(qū)少子壽命、前表面復(fù)合速度和背表面復(fù)合速度是對電池效率影響幅度最大的三個參數(shù).在所研究的參數(shù)范圍內(nèi),當基區(qū)少子壽命從50μs上升到600μs時,電池效率從18.53%上升到19.27%.低的前表面復(fù)合速度是使發(fā)射區(qū)方塊電阻配比優(yōu)化有意義的前提.要取得理想的電池效率,背表面復(fù)合速度需控制在500 cm/s以下.此外,對于不同的前表面復(fù)合速度,電池效率的最大值總是在50—90Ω/□的重摻區(qū)方阻、110—180Ω/□的輕摻區(qū)方阻的范圍內(nèi)取得.對不同的柵線數(shù)目,重摻區(qū)寬度與柵線間距之比為32%時,電池的效率最高.另外,在主柵結(jié)構(gòu)保持較低面積比率的前提下,主柵數(shù)目的增加也可提高效率.最后,通過優(yōu)化p型SE電池的效率可達到20.45%.
[Abstract]:The device simulation and parameter optimization of selective emitter crystal silicon solar cell (SE) were studied by using PC2D software. On the basis of perfectly fitting the measured typical current-voltage curves of SE batteries prepared by screen-printing phosphorus paste, the effects of the parameters of gate line, base region, selective emission region and back surface field layer on the performance of the battery are studied systematically and comprehensively. The simulation results show that the minority carrier lifetime, front surface recombination speed and back surface recombination speed are the three parameters that have the greatest effect on the battery efficiency. In the range of parameters studied, the battery efficiency increases from 18.53% to 19.27 when the minority carrier lifetime in the base region increases from 50 渭 s to 600 渭 s. Low front surface recombination velocity is a significant premise to optimize the ratio of emitter block resistance. To achieve optimal battery efficiency, the back surface recombination speed should be controlled below 500 cm/s. In addition, for different front surface recombination velocities, the maximum efficiency of the cell is always obtained in the range of 110-180 惟 /-in the range of 50 to 90 惟 /-heavy doped square resistance. The efficiency of the cell is the highest when the ratio of the width of the heavy doped area to the gap of the gate line is 32. In addition, the increase of the number of the main gate can also improve the efficiency under the condition of keeping a low area ratio of the main gate structure. Finally, by optimizing the efficiency of p type SE battery, the efficiency can reach 20.45%.
【作者單位】: 中山大學(xué) 光電材料與技術(shù)國家重點實驗室 廣東省光伏技術(shù)重點實驗室;南玻集團太陽能事業(yè)部研發(fā)中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(批準號:50802118) 廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)項目(批準號:2011A032304001) 中央高�;狙芯拷�(jīng)費青年教師培育項目(批準號:11lgpy40)資助的課題~~
【分類號】:TM914.4
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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本文編號:1840935
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