掺硼直拉单晶硅棒不同位置硅片制备的PERC电池光衰及复原

为了探究产业化发射极和背面钝化电池(Passivated Emitter and Rear Cells,简称PERC电池)光衰以及复原随硅片在硅棒位置的变化规律,将一根产业化掺硼直拉单晶硅棒从头至尾每隔一定距离进行切割得到6组硅片。在测量了硼、氧、碳、过渡金属杂质含量以及少子寿命之后,采用标准化工业过程将它们制成PERC电池。然后,使用太阳电池I-V特性测试仪测量在45℃、1 sun、12 h光衰→100℃、1 sun、24 h复原→45℃、1 sun、12 h再光衰实验中各参数随时间的变化。结果表明,尾部硅片制备的PERC电池的效率、开路电压和短路电流具有最高的复原上升幅度,在第二次光衰时其不仅效率最高而且最初光衰的幅度也较小,这说明100℃、1 sun光强、24 h的复原条件足以让PERC电池内部的硼氧缺陷近乎完全失活。第二次光衰时效率在初始阶段的小幅光衰可归因于未达到复原状态的硼氧缺陷所致,也证明了达到复原状态的硼氧缺陷具有很好的抗光衰性能。

利用正交实验法探究掺硼p型单晶硅PERC电池的电致复原最优条件

为了减小掺硼p型单晶硅PERC电池的光衰,利用正交实验方法对其电注入复原处理条件进行了最优化研究。采用VS-6821M型太阳电池I-V特性测试仪测量PERC电池在复原处理前后及随后12 h光衰过程中效率的变化,以光衰12 h后的效率与复原处理前的效率的比值作为衡量复原处理工艺优劣的指标。三水平正交实验结果表明,不论是否考虑交互作用,在所研究的参数范围(10~30 min,140~200℃,6~18 A),电注入复原处理最优条件均为30 min,170℃,18 A。在此基础上,利用五水平正交实验进一步将电注入复原处理的最优条件优化为30 min,175℃,18 A。经最优化条件复原处理的电池相对于复原处理前的初始效率有1%~2%的增益,且电池效率在1 Sun光强、45℃、12 h光衰过程中基本保持稳定,12 h光衰后的效率比初始效率也有约1%的增益。