管式PECVD工艺对氮化硅薄膜折射率的影响

折射率是反映薄膜成分以及致密性的重要指标,是检验薄膜制备质量的重要参数,其变化直接影响太阳能电池的转化效率。本文研究了不同射频功率、腔体压强、衬底温度以及硅烷和氨气配比等沉积条件对在太阳能电池上沉积的氮化硅薄膜折射率的影响,分析了氮化硅薄膜折射率随各沉积条件变化的原因。

靶基距对脉冲激光沉积β-FeSi_2薄膜质量的影响

常用的分子束外延、粒子束沉积法难以获得均匀、致密性好的单一相β-FeSi2薄膜,利用脉冲激光沉积及热退火处理法在P型Si(100)基片上制备了均匀的单一相β-FeSi2薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜及红外光谱仪研究了靶基距对β-FeSi2薄膜的结构、组分、结晶质量、表面形貌及光吸收特性的影响。结果表明:随着靶基距的增加,薄膜的晶化程度先变差后增强再变差,晶粒尺寸先减小后增大再减小,颗粒分布均匀性先变好后变差;表面粗糙度先减小后增大;靶基距为40 mm时,β-FeSi2薄膜的结晶度较高,颗粒大小均匀、趋于球形化,薄膜致密性较好,粗糙度较低,对红外光的吸收较好。

晶体硅太阳电池焊接工艺研究

晶体硅太阳电池主栅与焊带之间的连接性能直接影响光伏组件的光电转化效率和使用寿命。研究了不同焊接温度和时间对焊接质量的影响,结果表明,焊接温度380℃、焊接时间3 s时,焊接后电池主栅与焊带的连接性能最佳。

管式PECVD射频功率对氮化硅薄膜性能的影响

氮化硅薄膜作为传统的晶体硅太阳电池钝化减反膜,其性能的变化直接影响电池的转化效率。通过改变管式PECVD的射频功率,制备了不同膜厚和折射率的氮化硅薄膜,并分别进行了薄膜致密性以及硅片镀膜后少子寿命的测试。实验及测试结果表明,改变PECVD的射频功率对氮化硅薄膜的沉积速率及其薄膜的性能有重要影响。

多晶硅材料特性对太阳能电池效率的影响

研究了太阳能电池生产工艺中多晶硅片的电阻率、小方锭少子寿命及铸锭区域对电池转化效率的影响。以P型多晶硅片为原材料,通过常规晶硅电池制作工艺,对不同电阻率范围的硅片产出电池片性能进行测试分析;采用少子寿命分别为LT<5.5μs、LT>6.0μs的小方锭,统计产出硅片的少子寿命和电阻率,并对比分析产出电池片性能;对比多晶硅铸锭各区域硅片产出电池片的电性能。研究表明,1.4~2.0Ω·cm为多晶硅电池制作的最优电阻率范围;方锭少子寿命>6.0μs的硅片少子寿命与电阻率的平均值都高于方锭少子寿命<5.5μs的硅片,电池转化效率同比高0.07%;铸锭中心区域的硅片产出电池片的转化效率要高于边角区域。

SiO_2空心球闭孔减反膜的制备及性能研究

目的在获得光伏/光热用SiO_2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法以聚丙烯酸(PAA,Mw^3000)为模板制备具有核壳结构的SiO_2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO_2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO_2空心球闭孔减反膜。用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了空心球的微观结构和减反膜的表面形貌,利用紫外-可见分光光度计测试了减反膜的透过率,采用铅笔硬度测试和耐湿热测试(HAST)试验,分别检测了减反膜的抗划伤性能和耐候性。结果 TEM测试结果显示,制备的SiO_2空心球结构完整,壁厚均匀。SEM图显示减反膜表面平坦。当SiO_2空心球溶胶与酸催化溶胶的用量比例为9∶1时,减反膜透过率的峰值为98.1%,抗划伤硬度为5 H,经HAST试验后,其透过率为初始值的98.1%。结论用离心水洗法去除PAA模板制备的空心球比烧结去除模板法的空心占比高,与酸催化溶胶混合后制得的SiO_2空心球减反膜空隙率高、折射率低,从而其透过率得到提高。同时,减反膜闭孔结构使其表面致密平整,比开孔结构减反膜具有更高的抗划伤性能和耐候性,在户外太阳能光伏/光热玻璃表面减反方面具有重要的应用价值。

双层氮化硅薄膜对晶硅太阳电池性能的影响

利用管式PECVD在晶硅太阳电池上制备3种不同结构的Si Nx∶H减反射膜:第一子层(靠近基底硅)折射率大于第二子层的双层减反射膜、第一子层折射率小于第二子层的双层减反射膜、单层减反射膜。通过光学和电学性能的比较可看出,第一种类型太阳电池的短路电流、开路电压和电池效率的分布区间均相对集中,其短路电流和开路电压均高于其他样品。该结果主要归结于该类型双层Si Nx∶H减反射膜不但光学匹配性好,而且对太阳电池的表面及体钝化效果最优。

双槽法KOH溶液电化学刻蚀金刚线切割多晶硅片的研究

为探讨金刚线切割多晶硅片的制绒方法和工艺,采用双槽法在KOH溶液中对金刚线切割的多晶硅片进行电化学刻蚀。实验研究了电化学刻蚀前的化学预处理、溶液浓度、外加电压及溶液温度对电化学刻蚀的试样形貌及其反射率的影响。结果表明,多晶硅片经过化学预处理可产生后续电化学刻蚀的激活点或诱发点,提高了电化学刻蚀的均匀性;KOH溶液浓度、刻蚀电压和溶液温度都对多晶硅片的电化学刻蚀的表面形貌和反射率有重要影响。通过分析讨论,得出了多晶硅片化学预处理和电化学刻蚀的优化工艺及其参数。

多晶黑硅太阳能组件性能的优化

研究了组件封装材料对黑硅组件输出性能的影响。以P型多晶黑硅电池片为原材料,通过常规晶硅组件制作工艺,分别对比了不同钢化玻璃透过率、EVA截止波长以及互联条的厚度对黑硅组件输出功率的影响。结果表明:通过增加钢化玻璃和EVA的透过率、增加互联条的厚度、减少组件的串联电阻等技术斱案的应用,分别实现了黑硅组件输出功率2.17、1.38、0.45 W的提升。

抗隐裂光伏组件的研究与应用

针对光伏组件失效现象中隐裂的问题,对光伏组件封装材料互联条和铝边框结构进行研究,分析了隐裂的原因,提出了降低光伏组件中电池片在外力作用时出现隐裂的方案。实验研究了不同互联条拉伸比例、互联条有无弯折、铝边框有无横梁等条件对组件隐裂的影响。实验结果表明,设置合理的互联条拉伸比例、互联条弯折、铝边框加横梁等措施均有助于降低电池片的隐裂比例,提升光伏组件的可靠性。

铝边框结构对太阳能组件发电性能影响的研究

近年来,在全球能源危机的大背景下,太阳能资源的开发应用受到了国际社会的广泛关注。如何充分开发利用太阳能、增加光伏系统的发电量,成为国内外晶体硅太阳电池行业普遍关注和研究的问题。文章围绕太阳能组件用铝边框结构进行研究分析,提出了提升太阳能组件发电量和改善光伏组件质量的措施。实验验证了在铝边框上增加导流槽对太阳能组件抗污的效果以及设置散热窗对太阳能组件工作温度的影响。通过测试发现,在铝边框上设置导流槽可以实现太阳能组件的降污、降温效果;散热窗可以有效降低太阳能组件的工作温度约,3.8℉。

太阳电池组件划割重组增效研究

把用激光沿细栅方向切割的多晶硅太阳电池片封装成组件,然后对组件的不同连接方式进行系统发电功率测试。结果显示:对划片电池封装的组件组装为系统,其发电功率可以得到显著提高,每个60片电池的组件效率可以提升3.5 W以上,系统相对功率提高2.15%。系统的电学特性是影响功率变化的重要因素,分析了太阳电池划片前后的电学参数,得到:划片与否对系统的阻值影响不大;对系统功率提升影响最大的是太阳电池电流的变化,划片后电池的电流变为原来的1/2,降低了系统的电学损失;阻值越大的位置,划片后对功率的影响也越大,具体来说,焊带和电缆等的选择对太阳电池效率的影响较大。

不同铝边框结构下光伏组件抗压能力的研究

文章研究了不同铝边框结构下光伏组件的抗隐裂性能,通过对铝边框有、无抗压横梁的光伏组件进行脚踏实验,实验后对比两种结构光伏组件中电池片的隐裂数量以及其输出功率的衰减率。研究表明:在光伏组件用铝边框上增加抗压横梁有助于提升组件的整体机械强度,提高了光伏组件的抗压能力与可靠性能。

彩色多晶硅太阳电池性能研究

通过调节单层SiNx:H减反射膜的厚度制备各种颜色的多晶硅太阳电池.测试了太阳电池片和组件的光学和电学性能,用PC1D软件对其性能进行模拟.通过分析得到以下结论:1)当减反射膜的厚度小于50nm时,影响彩色组件和电池片功率变化的主要因素是开路电压(Voc)和短路电流(Isc),当减反射膜的膜厚度大于50nm时,随着减反射膜钝化作用的稳定,影响彩色组件和电池片功率变化的主要因素是Isc;2)大多数彩色电池片的效率比传统蓝色电池片的效率低,但是在封装之后,彩色电池组件可以有不同程度的增益,主要原因是减反射膜与乙烯-醋酸乙烯共聚物和玻璃匹配性较好.