鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1301次 | 2020年04月13日
多晶硅太陽(yáng)能儲(chǔ)能電池制作工藝概述
眾所周知,利用太陽(yáng)能有許多優(yōu)點(diǎn),光伏發(fā)電將為人類供應(yīng)重要的能源,但目前來(lái)講,要使太陽(yáng)能發(fā)電具有較大的市場(chǎng),被廣大的消費(fèi)者接受,提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本應(yīng)該是我們追求的最大目標(biāo),從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。從工業(yè)化發(fā)展來(lái)看,重心已由單晶向多晶方向發(fā)展,重要原因?yàn)椋唬?)可供應(yīng)太陽(yáng)電池的頭尾料愈來(lái)愈少;(2)對(duì)太陽(yáng)電池來(lái)講,方形基片更合算,通過澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料;(3)多晶硅的生產(chǎn)工藝不斷取得進(jìn)展,全自動(dòng)澆鑄爐每生產(chǎn)周期(50小時(shí))可生產(chǎn)200公斤以上的硅錠,晶粒的尺寸達(dá)到厘米級(jí);(4)由于近十年單晶硅工藝的研究與發(fā)展很快,其中工藝也被應(yīng)用于多晶硅電池的生產(chǎn),例如選擇腐蝕發(fā)射結(jié)、背表面場(chǎng)、腐蝕絨面、表面和體鈍化、細(xì)金屬柵電極,采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可使柵電極的寬度降低到50微米,高度達(dá)到15微米以上,快速熱退火技術(shù)用于多晶硅的生產(chǎn)可大大縮短工藝時(shí)間,單片熱工序時(shí)間可在一分鐘之內(nèi)完成,采用該工藝在100平方厘米的多晶硅片上作出的電池轉(zhuǎn)換效率超過14%。據(jù)報(bào)道,目前在50~60微米多晶硅襯底上制作的電池效率超過16%。利用機(jī)械刻槽、絲網(wǎng)印刷技術(shù)在100平方厘米多晶上效率超過17%,無(wú)機(jī)械刻槽在同樣面積上效率達(dá)到16%,采用埋柵結(jié)構(gòu),機(jī)械刻槽在130平方厘米的多晶上電池效率達(dá)到15.8%。
下面從兩個(gè)方面對(duì)多晶硅電池的工藝技術(shù)進(jìn)行討論。
1.實(shí)驗(yàn)室高效電池工藝
實(shí)驗(yàn)室技術(shù)通常不考慮電池制作的成本和是否可以大規(guī)模化生產(chǎn),僅僅研究達(dá)到最高效率的方法和途徑,供應(yīng)特定材料和工藝所能夠達(dá)到的極限。
1.1有關(guān)光的吸收
關(guān)于光吸收重要是:
(1)降低表面反射;
(2)改變光在電池體內(nèi)的路徑;
(3)采用背面反射。
關(guān)于單晶硅,應(yīng)用各向異性化學(xué)腐蝕的方法可在(100)表面制作金字塔狀的絨面結(jié)構(gòu),降低表面光反射。但多晶硅晶向偏離(100)面,采用上面的方法無(wú)法作出均勻的絨面,目前采用下列方法: