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局部背接触结构单晶Si太阳电池的研究
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2009-07-02
吴湛
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报道了采用局部背接触结构的激光刻槽埋栅太阳电池的研究结果。模拟分析了局部背接触结构的作用,设计了合理的电池结构。通过工艺优化,得到了转换效率达到17. 28 %(大气质量AM = 1. 5 G,VOC = 650. 4mV ,JSC = 33. 15 mA/ cm2 , FF= 0. 8014 ,电池面积为4 cm2 )的太阳电池。
在少数载流子寿命大大提高和有发射区钝化的基础上,发生在晶体Si 太阳电池背表面的复合和背表面对光的内反射作用成为影响光电转换效率的关键。常规晶体Si太阳电池采用所谓“全Al 背场”结构。尽管这种结构有很多优点,但由于烧结形成的Al2Si 合金背表面在减少复合和
背反射效果方面的局限,特别是Al2Si 合金区本身即高复合区,限制了电池效率的进一步提高。
在此背景下,局部背接触结构[ 1 ,2 ] 开始应用于高效Si太阳电池。局部背接触结构的特点是:背面电极接触只占整个背表面的很小部分,其余部分则覆以钝化层;钝化层上蒸镀金属作背反射面。本文研究了采用局部背接触结构的激光刻槽埋栅太阳电池。刻槽埋栅电池特别适用于聚光系统等对电池效率要求较高的领域[ 3～5 ] ,一般的刻槽埋栅电池采用全Al 背场结构。本文将类似PERC 电池[ 1 ] 的局部背接触结构移植到刻槽埋栅电池中,以进一步提高电池效率。
在少数载流子寿命大大提高和有发射区钝化的基础上,发生在晶体Si 太阳电池背表面的复合和背表面对光的内反射作用成为影响光电转换效率的关键。常规晶体Si太阳电池采用所谓“全Al 背场”结构。尽管这种结构有很多优点,但由于烧结形成的Al2Si 合金背表面在减少复合和
背反射效果方面的局限,特别是Al2Si 合金区本身即高复合区,限制了电池效率的进一步提高。
在此背景下,局部背接触结构[ 1 ,2 ] 开始应用于高效Si太阳电池。局部背接触结构的特点是:背面电极接触只占整个背表面的很小部分,其余部分则覆以钝化层;钝化层上蒸镀金属作背反射面。本文研究了采用局部背接触结构的激光刻槽埋栅太阳电池。刻槽埋栅电池特别适用于聚光系统等对电池效率要求较高的领域[ 3～5 ] ,一般的刻槽埋栅电池采用全Al 背场结构。本文将类似PERC 电池[ 1 ] 的局部背接触结构移植到刻槽埋栅电池中,以进一步提高电池效率。
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