硅片表面织构对PERC单晶硅太阳电池电性能影响的研究

通过调整制绒腐蚀液添加剂中表面活性剂和成核剂的添加比例,制备出不同表面织构的硅片,研究了表面活性剂和成核剂的添加比例对硅片表面微观形貌和反射率,以及PERC单晶硅太阳电池电性能的影响规律。结果表明:随着表面活性剂添加比例的增加,腐蚀液对硅片的清洗效果逐渐增强,存在黑斑、麻点及脏污的太阳电池的占比逐渐减少;同时,单晶硅片表面形成的金字塔尺寸(宽度)逐渐减小,比表面积先增大后减小,从而导致太阳电池的光电转换效率呈现先升高再降低的规律;当表面活性剂的添加比例为0.6%时,太阳电池的光电转换效率达到最大值,为22.736%。随着成核剂添加比例的增加,单晶硅片绒面金字塔的均匀性逐渐提升,当成核剂的添加比例大于0.8%时,绒面金字塔的均匀性基本稳定,太阳电池的光电转换效率也达到最大值,为22.784%。

背钝化膜特性对PERC单晶硅太阳电池的影响研究

研究了氧化铝膜与氮化硅膜厚度,以及氮化硅折射率对PERC单晶硅太阳电池电性能的影响,结果表明,氧化铝膜较薄、氮化硅膜较厚时,PERC单晶硅太阳电池的Voc与Isc明显提高,电池效率提升明显;并且结合不同工艺参数的少子寿命及量子效率,证明了背钝化膜钝化作用的优势。

电注入退火对P型直拉PERC单晶硅太阳电池电性能和抗LID效应的影响

以p型直拉PERC单晶硅太阳电池为研究对象,研究了电注入退火在不同的电流、时间和温度条件下,电注入退火前、后太阳电池的各项电性能参数的变化,以及经过5 kWh光致衰减(LID)实验后电池电性能参数的变化,实验均采用Halm电学性能测试仪进行测试和分析。结果表明,在目前的电注入设备条件下,以6.0A的电流在180℃温度下处理35min,最有利于p型直拉PERC单晶硅太阳电池由衰减态向再生态转变;电注入退火后,电池转换效率提升了0.8%;在经过5 kWh LID后,电池的转换效率相对于初始值仅降低了0.71%,证明电注入退火可有效降低p型直拉PERC单晶硅太阳电池的LID效应。

PERC单晶硅太阳电池EL图像边缘发黑原因的研究

本文以PERC单晶硅太阳电池电致发光(EL)图像边缘发黑现象为研究对象,推测造成其EL图像边缘发黑的原因,并通过相关测试进行了原因验证。验证结果表明:制绒机烘干槽被NaOH污染是导致PERC单晶硅太阳电池EL图像出现边缘发黑的原因,通过调节机械手的参数、减少烘干槽中碱性液体的带入、优化制绒机内部的排风、减少制绒槽中NaOH蒸汽到烘干槽过程中的挥发、对烘干槽进行定期维护与清理等措施,可以杜绝此类EL图像边缘发黑的PERC单晶硅太阳电池的产生,从而可提高该太阳电池生产线的良品率。

PERC单晶硅光伏组件EL明暗不均的研究

按不同电阻率对现有产线的硅片进行划分,通过对电池及组件EL测试的机理探索,系统地研究了不同电阻率硅片加工成太阳电池及组件后EL测试的差异,为解决PERC单晶硅光伏组件EL明暗不均的现象提供了方向,具有良好的实际应用价值。

一种高抗机械荷载PERC单晶硅太阳电池的设计

通过将采用不同电池工艺的PERC单晶硅太阳电池分别进行四点弯曲法测试,选出最优电池工艺,并将采用最优工艺的电池制作成组件,与常规PERC单晶硅光伏组件进行测试对比。结果表明,改良后的PERC单晶硅光伏组件比常规PERC单晶硅光伏组件的抗机械荷载能力强。

低温低压氧化工艺对PERC单晶硅太阳电池性能影响的研究

以采用低温低压氧化工艺的PERC单晶硅太阳电池为研究对象,将在(600~700℃低温段、200mbar低压条件下制备的二氧化硅层作为PERC单晶硅太阳电池发射极表面的钝化层,并对该种太阳电池与未采用氧化工艺的PERC单晶硅太阳电池的性能进行测试及对比。测试结果显示:采用低温低压氧化工艺的PERC单晶硅太阳电池与未采用氧化工艺的PERC单晶硅太阳电池相比,光电转换效率可提高0.64%,方块电阻可增加8.3Ω/□,少子寿命可提高59.76μs,开路电压和短路电流可分别提高0.01080 V和0.13 A。由此可知,低温低压氧化工艺是提高PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的有效途径。以期可为更高效PERC单晶硅太阳电池的制备提供参考。

链式热氧化与槽式碱抛光工艺条件对PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的影响

针对PERC单晶硅太阳电池制备工艺中3合1工序的链式热氧化工艺的氧化性能与槽式碱抛光工艺酸洗槽的去氧化能力的工艺窗口及匹配性进行了研究。首先设计实验分别测试链式热氧化工艺条件(包括温度、氧气流量)、槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体浓度对扩散后硅片表面掺杂浓度及PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的影响;再根据初步实验结果对链式热氧化工艺与槽式碱抛光工艺的匹配性进行分析,得到整体3合1工序的优化工艺方案;然后采用电化学微分电容电压(ECV)测试扩散后硅片表面掺杂浓度及结深的变化情况,对研究结果进行了佐证,最终达到提升PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的目的。研究结果表明:3合1工序中的链式热氧化工艺与槽式碱抛光工艺对扩散后硅片表面掺杂浓度及PERC单晶硅太阳电池电性能存在重要影响,优化链式热氧化工艺的温度、氧气流量与槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体浓度,提高二者的匹配性,使氧化能力与去氧化能力均达到临界点,可以最大程度地提高PERC单晶硅太阳电池的光电转换效率。

激光参数对“SE+PERC”单晶硅太阳电池电性能的影响

以添加了选择性发射极(SE)工艺的“SE+PERC”单晶硅太阳电池为研究对象,通过改变SE激光掺杂处理时的激光功率、激光频率和激光扫描速度这3个参数,研究了不同激光参数对硅片的方阻差值、激光光斑形貌、硅片绒面微观结构,以及“SE+PERC”单晶硅太阳电池电性能等方面的影响。研究结果表明:激光光斑重叠率随着激光频率的增大而增大,随着激光扫描速度的增大而减小,与激光功率无关;激光功率越大、激光频率越小或激光扫描速度越小,硅片的方阻差值越大,对硅片绒面金字塔结构的损伤越大。因此,“SE+PERC”单晶硅太阳电池生产线需结合自身情况,在SE激光掺杂处理时匹配合适的激光功率、激光频率和激光扫描速度等激光参数。研究结果对今后“SE+PERC”单晶硅太阳电池生产线选择合适的SE激光参数具有一定的参考价值。

PERC双面单晶硅光伏组件应用技术与案例分析

介绍了PERC双面单晶硅产品的技术原理、工艺流程、产品结构及技术优势;并以黄河水电共和晨阳光伏电站为例,对比了PERC双面单晶硅光伏组件与常规单晶光伏组件的实际发电情况,结果显示,2017年10月~2018年4月期间,PERC双面单晶硅光伏组件的平均发电量比常规单晶硅光伏组件的高10.5%左右,这对PERC双面单晶硅光伏组件的应用和推广有积极的指导意义。

网版参数对“SE+PERC”双面单晶硅太阳电池电性能影响的研究

针对“SE+PERC”双面单晶硅太阳电池制备过程中丝网印刷环节的网版参数,通过设计不同的网纱厚度、聚酰亚胺(PI)膜厚度及网版开口宽度匹配实验,研究了不同匹配方案对单片“SE+PERC”双面单晶硅太阳电池正面栅线银浆耗量及电性能的影响。研究结果表明:单片太阳电池正面栅线的银浆耗量随着网纱厚度、PI膜厚度及网版开口宽度的增加而升高;当网纱厚度为17μm、PI膜厚度为8μm、网版开口宽度为17μm时,单片太阳电池正面栅线的银浆耗量最低,仅为0.0584 g,光电转换效率为22.808%,该匹配方案可最大限度地降低太阳电池的生产成本;当网纱厚度为17μm、PI膜厚度为10μm、网版开口宽度为18μm时,单片太阳电池正面栅线的银浆耗量为0.0646 g,光电转换效率为22.898%;当网纱厚度为19μm、PI膜厚度为10μm、网版开口宽度为20μm时,单片太阳电池正面栅线的银浆耗量为0.0699 g,光电转换效率最高,为22.961%,该匹配方案可最大限度地提升太阳电池的光电转换效率。