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过深也会对后续工艺带来不利影响

,

如扩散过程中

,

磷硅玻璃

可能会填满沟槽

,

使之失去原有的陷光效果

,

且过深的沟槽不

利于烧结过程中形成良好的欧姆接触。所以应综合考虑后续
工艺的要求制备绒面

,

以达到提高电池效率的最终目的。

3

 不同制绒工艺处理后

Si

片表面形貌

SEM

Fig. 3

 

SEM of (a) sample A1 ,( b) A2 and ( c) A3

3. 2  电学性质

  在制绒实验基础上

,

每组

Si

片用

POCl

3

液态源扩散制备

p

2

n

,

PECVD

方法制备

ARC ,

用丝网印刷

Al

背场和电极

,

最后用快速烧结炉制备接触电极

,

制成电池。在

25

℃、

AM1. 5

标准光谱条件下测试电池性能参数

,

见表

2

。本次实验所有组

别中

,A1

组为绒面反射率最低的组

,A3

组为平均效率和填充

因子最高的组。

  这两组经过二次腐蚀

,

开路电压

V

oc

均明显高于对比组

(O

) ,

而短路电流

J

sc

提升效果并不明显

;

但效率η方面

,

反射率

最低的

A1

组基本和

O

组持平

,A3

组相对

O

组有大幅提升。

这再次说明

,

绒面反射率低意味着可以吸收更多的光

,

但与后

续工艺的兼容性不一定能够保证

,

从而也不一定能够获得更高

的效率。

  在二次腐蚀过程中

,

随着腐蚀时间的延长

,

腐蚀坑从少数

较深的沟槽转变为面积较大

,

相对深度较浅的腐蚀坑

,Si

片表

面趋于平坦。这样的绒面虽使得表面反射率变大

,

但更有利于

后续扩散、

镀膜工艺的均一性

,

以及烧结形成良好的欧姆接触。

而电池表面的接触电阻是串联电阻

R

s

的重要组成部分。因此

只有既能有效降低反射率增加光吸收

,

又能与后续工艺相适应

的绒面

,

才能获得更好的电学性能。

2

 一次腐蚀与二次腐蚀制绒电池性能参数、

反射率

Tab. 2

 

Electrical properties and reflectivity of

solar cells with f irst and secondary texturing treatment

Series

A1

A3

O

Reflectivit y

20. 34

21 . 94

22 . 70

(wit hout ARC) / %

Reflectivit y

6 . 78

7. 04

6 . 36

(wit h ARC) / %

V

oc

/ mV

607 . 4

609. 3

593 . 4

J

sc

/ mA/ cm

2

31. 24

31 . 86

31 . 59

R

s

/

Ω

0. 026

0 . 020

0. 023

R

sh

/

Ω

39. 85

54 . 06

171 . 1

F F

0

.

726

0

.

769

0

.

736

η

/ %

13. 80

14 . 93

13 . 81

  从太阳电池基本原理可以知道

,

R

s

越小和并联电阻

R

sh

大时

,

填充因子

FF

越大。

A3

组与

A1

组相比

,

R

s

略小、

R

sh

略大

,

因此

FF

大于

A1

组。虽然

A3

组的反射率较高

,

但在

V

oc

J

sc

以及

FF

方面都好于

A1

,

从而η也明显优于

A1

组。

4

 结  论

  提出了二次酸腐蚀多晶

Si

制绒的新工艺

,

通过对

Si

表面

反射谱线的测量

,

表明不同二次腐蚀反应条件可以不同程度地

降低绒面反射率。实验通过改变腐蚀时间和溶液配比

,

研究了

不同工艺条件下绒面的光学性质

;

测试了不同绒面制备太阳电

池的输出参量。实验结果表明

,

二次腐蚀制绒最佳工艺条件为

A3

,

其未镀膜的绒面反射率

(21. 94 %)

略低于常规工艺组

O

(22. 7 %) ,

短路电流、

开路电压、

填充因子及效率

(14. 93 %)

O

组相比

,

均得到了明显提升。

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作者简介

:

吕肖前

(1984 - ) ,

,

硕士研究生

,

主要从事太阳能电池制绒方面的研究

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光 电 子 ・激 光

 

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年  第

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