不同测试方法对晶硅电池片短路电流影响的原因探究

晶硅电池认证时,电流-电压特性参数为重要参数,对光电转换效率、填充因子等参数影响较大。目前,该参数测试主要包括推导法、两步法和丝线法,且得到的短路电流均不相同。本文采用不同的测试方法,对晶硅电池片短路电流影响的原因进行探究。实验证明:探针排和丝线覆盖待测电池、探针排类型及无影探针,对电池的遮挡等均会对短路电流产生影响。该实验和分析结果可为测试机构或实验室的不同测试方法提供理论依据和参考。

太阳能硅电池表面特性的激光散斑研究

利用激光散斑的方法研究了太阳能硅电池表面的光吸收特性。通过解析被测试物体表面的散斑信息,利用激光散斑对比度和散斑图信息小波熵的方法,对太阳能硅电池的表面形貌进行了研究,讨论了硅电池表面形貌与太阳能电池光转换效率间的关系。结合原子力显微镜和分光光度计的对比测试,研究结果表明:散斑图对比度值和信息小波熵值越大,太阳能硅电池的光转换效率越高。

高效多晶黑硅电池的产线技术

在产线工艺的基础上，研发金属催化化学刻蚀技术，制备出具有微米／纳米复合绒面结构的多晶黑硅太阳电池。通过对黑硅纳米结构的修正刻蚀，实现电池光学性能和电学性能的同步提高；通过系统的优化，黑硅电池的性能特圳是其短路电流提高rI50～300mA，这主要得益于电池蓝光响应特性的改善。

微晶硅电池的制备及提高其效率的优化

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术制备了不同硅烷浓度系列的微晶硅电池。结果表明:电池的开路电压随着硅烷浓度的增大而逐渐增加,而电池的短路电流则先增加后减小,在转折点电池的效率达到最大,填充因子则变化不明显;(220)择优取向出现,I(220)/I(111)比值大,电池的短路电流密度也大,电池的效率也最高;在实验的范围内,电池的短路电流密度和厚度成正比例关系;首次在国内制备出了效率达7.3%,短路电流密度(Jsc)为21.7mA/cm2,开路电压(Voc)为0.52V,填充因子(FF)为65%的微晶硅电池。

光伏组件晶体硅电池片应力分析

基于最小势能原理导出光伏组件晶体硅电池片位移场及应力场的级数解,并对面板尺寸为1580 mm×808 mm的195W单晶硅标准组件在风荷载作用下晶体硅电池片的应力进行计算和分析,考虑不同风压及EVA胶膜的厚度和剪切模量变化时对应力的影响。结果表明:最大应力发生在电池片的中点,电池片的应力随EVA胶膜剪切模量的增加而呈非线性增大,随EVA胶膜厚度的增加而呈非线性减小。

建筑用光伏组件晶体硅电池疲劳损伤研究

针对建筑用3.2 mm玻璃面板光伏组件,对组件晶体硅电池片在循环荷载作用下的损伤行为进行实验研究,结果表明,在恒幅循环荷载作用下电池片的损伤累积是非线性的,在循环加载的初期,电池片的损伤有一个快速发展的过程,因此在一些风压较高的地区应用建筑光伏时,应考虑由于外荷载作用所导致的组件性能衰减。

电致发光成像在晶体硅电池和组件质量监测中的应用

本文根据晶体硅光伏电池的电致发光成像理论,采用红外相机拍摄观测晶体硅光伏电池的电致发光图像。在大量实验中选取了一些典型图像,如硅片材料内在缺陷,烧结、污染、刻蚀引入的缺陷以及短路、裂纹、断栅等缺陷。实验结果表明,电致发光成像检测方法结合I-V测试方法,可以更快速、准确地找到缺陷位置及判定缺陷类型、成因,对监测晶体硅光伏电池及组件的生产工艺具有重要意义。

建筑用光伏组件晶体硅电池疲劳损伤演化模型

基于损伤力学理论,针对光伏组件的结构特点,建立在等幅循环荷载作用下光伏组件晶体硅电池的疲劳损伤演化模型,并与实验结果进行比较,结果表明,该模型能较好地描述组件电池片的损伤演化,即:损伤的累积是非线性的,在循环荷载作用初期电池片的损伤有一个快速发展过程,随着循环次数的增加,损伤的增速变缓。

无机硅电池生产缺陷及其改进措施

阐述了无机硅材料太阳能电池组件的缺陷形式。依据宁夏银星能源光伏发电设备制造有限公司的实际生产工艺,提出了采用有机材料改善其缺陷的措施,为提高太阳能光伏发电系统发电效率提供了理论基础。

新型晶硅电池快速烧结炉的研制

介绍了新型晶硅电池快速烧结炉的研制,提出了适应高阻工艺的快速烧结炉在炉体结构特点、温度控制方式、快速降温冷却等几个方面的改进设计,来提高晶硅电池的转换效率,降低生产成本。根据此设计生产的新型晶硅电池快速烧结炉,应用于产业化晶硅电池的高阻工艺流程中,满足工艺要求,取得了较好的经济效益。

晶体硅电池产业化高效技术分析

毫无疑问，硅电池是促进光伏产业前进的中坚力量。而太阳电池组件中，大约80％的电力都来源于晶体硅组件。第一个晶体硅电池出现在1954年，恰宾和卡尔松等人在贝尔实验室用表面抛光的硅片制作PN结，然后分别在两侧蒸镀上金属电极，就制成了光伏转换效率达6％的世界上第一块实用性硅太阳电池，成为现代硅太阳电池时代的开始。经过几十年的发展，

纳秒脉冲激光处理后硅电池光电转换效率研究

为了研究纳秒激光于硅晶片改性的可能性,对飞秒及皮秒激光在SF6气体中与硅表面作用形成锥形微观结构及其作用过程进行了分析。通过在SF6气体氛围中采用6ns激光脉冲辐照硅片表面的方法,以获得硅片表面峰状结构,并对此种作用下微观结构形成过程及结果进行了分析。将激光处理后的硅片与未经激光处理的硅片同时放入到硅电池片生产线的适当工序中制成硅电池片,通过对比测试两种硅电池的光电转换效率,从硅表面状况等因素对实验结果进行了初步分析。结果表明,激光处理后的硅片制成硅电池片的光电转换效率与未经激光处理的相比有一定程度的提高,可达15%～25%。

有源层表面性质对晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性的影响

利用有限差分法求解半导体器件基本方程,研究了表面悬键、杂质和缺陷对晶硅电池输出参数的影响。研究表明:当晶硅电池无体内缺陷和表面缺陷或当仅存在表面悬键、杂质和缺陷,且三者起施主型和受主型陷阱作用时,正向偏压下的晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线与理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线相同,但当正向偏压大于PN开启电压0.59V,晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线将偏离理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线,且偏离程度随表面悬键、杂质和缺陷浓度的增加而增大;当表面悬键、杂质和缺陷起复合中心作用时,晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线将偏离理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线;就对暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的影响而言,复合中心最大,施主型次之,受主型最小。

非对称电极和绒面结构对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响

利用有限差分法求解半导体器件基本方程的方法,通过改变栅线电极和衬底掺杂浓度,研究了织构结构和非对称电极对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响。结果表明:衬底掺杂浓度决定了织构结构晶硅电池的pn结性质,并对其暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线产生具有重要影响;栅线电极覆盖绒面金字塔比率相同时,晶硅电池的暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线将出现相同的分区特性,且理想因子随绒面金字塔的增加而微幅增加;栅线电极与电池底面电极构成二极管的理想因子,随金字塔周期数增加而增大,是决定晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线性质的关键因素;当衬底掺杂浓度大于等于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成三个变化区域;当衬底掺杂浓度小于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成四个变化区域;同一偏压下,衬底掺杂浓度越高,暗电流越小。此外,利用pn结处于不同偏压下的总电流密度分布,详细分析了不同区域形成的物理机制。

体缺陷性质对晶硅电池暗I-V特性的影响

采用有限差分法等方法研究了晶硅材料体内不同类型缺陷对晶硅电池暗I-V特性的影响。研究表明:晶硅电池暗I-V特性的自然对数曲线可分为三个基本区域;随受主型、施主型和复合中心型缺陷密度的增加,电池的开路电压、短路电流、填充因子和效率等参数均发生退化;在反向偏压下,受主型缺陷的密度增加,不会引起不同偏压下晶硅电池暗电流的明显变化,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会引起各偏压下晶硅电池暗电流出现明显变化;在正向偏压下,受主型缺陷可很好地保持晶硅电池暗I-V特性曲线基本性质,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会导致晶硅电池暗I-V特性曲线的性质发生明显变化。

高职《晶硅电池片生产技术》项目化教材开发探讨

项目化教学是当前高职教育的发展趋势。课程《晶硅电池片生产技术》教材以高职教育项目课程理论为指导,以光伏行业对人才能力要求为基础,在教材定位、结构设计、内容选择与编排等方面进行了有益探索和尝试,大大提升了教学质量。

基于项目化教学的《晶硅电池片生产技术》课程改革与实践

《晶硅电池片生产技术》课程实施项目化教学具有很好的教学指导意义。以真实工作任务为载体、以工作过程为情境对项目化课程进行总体设计,并详细对实施项目化教学举例说明。阐述了项目化教学在课程教学中的实践成效。

薄膜及晶硅电池组件功率推算研究

针对薄膜及晶硅光伏组件功率推算误差较大的缺陷,介绍了一种精确度相对较高的组件功率推算算法,并对其进行实验对比及研究分析。通过实验结果的对比与分析,用实际数据论证了该算法的优势。该方法的提出不仅提高了薄膜及晶硅电池组件功率推算的准确度,而且大幅降低了组件实时功率推算的难度,对进行光伏系统现场的推算实时可靠的评估提供了更可行的方案,具有重要的指导意义。

硅电池板在节能型住宅建筑中的设计应用

通过将硅电池板运用在住宅建筑中的顶面、玻璃幕墙及窗体上的具体实施,确保太阳光的最大化吸收,从而创造最理想的节能效果。

激光在PERC晶硅电池中背面点接触电极制备中的应用

在经过Al2O3全钝化发射极钝化局部背接触(PERC)结构电池的背面实现良好的接触电极一直是制约着PERC高效电池向产业化推广的重要因素之一。本文采用532 nm激光烧蚀背面钝化介质层方法和传统的光刻工艺来实现背面电极的局部接触,并对两种方法进行详细的比较与分析。对激光烧蚀和激光烧结两种不同的局部接触电极制备方式进行了对比,发现激光烧蚀是更为适宜的工艺方式。相较于激光烧结,以激光烧蚀方式制备的电池的串联面接触电阻从10.7Ω.cm2降到1.24Ω.cm2,效率从4.2%提高到10.7%。