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n型IBC太阳电池金属化工艺研究
1
作者 吴翔 高嘉庆 +2 位作者 郭永刚 李跃恒 刘军保 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第12期1388-1394,共7页
为了提升n型叉指背接触(IBC)太阳电池的光电转换效率,采用激光接触开孔技术在电池上形成接触区域,然后印刷银浆烧结形成电极。研究了不同激光开孔图形对IBC电池电极接触电阻和金属复合的影响。制备了相应的IBC电池以对比电性能。实验结... 为了提升n型叉指背接触(IBC)太阳电池的光电转换效率,采用激光接触开孔技术在电池上形成接触区域,然后印刷银浆烧结形成电极。研究了不同激光开孔图形对IBC电池电极接触电阻和金属复合的影响。制备了相应的IBC电池以对比电性能。实验结果表明,采用的圆点开孔图形的面积占比在30%时,电池发射极和背表面场的接触电阻分别为2.09和1.62Ω·cm~2,金属接触暗饱和电流密度分别为692.5和1 416.1 fA/cm~2,制备的IBC电池最高光电转换效率达到24.30%,平均光电转换效率达到24.20%,对应的短路电流为11.808 A,开路电压为0.697 V,填充因子为80.61%。 展开更多
关键词 太阳电池 叉指背接触(ibc) 激光接触开孔 接触电阻 图形面积占比 光电转换效率
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背接触太阳电池的背面设计优化
2
作者 席珍珍 吴翔 +1 位作者 屈小勇 郭永刚 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第1期17-22,共6页
利用quokka3仿真软件建立三维模型,对n型叉指背接触(IBC)单晶硅太阳电池的单元电池结构设计和栅线参数进行了仿真优化,并通过激光和丝网印刷进行了实验验证。实验结果表明,在不同IBC单元电池结构设计下,当p+发射区与n+背表面场区的宽度... 利用quokka3仿真软件建立三维模型,对n型叉指背接触(IBC)单晶硅太阳电池的单元电池结构设计和栅线参数进行了仿真优化,并通过激光和丝网印刷进行了实验验证。实验结果表明,在不同IBC单元电池结构设计下,当p+发射区与n+背表面场区的宽度比值为4时,IBC太阳电池效率比宽度比值为2.3时的高0.11%。可通过减小单元电池宽度,增大p+发射区与n+背表面场区的宽度比值来获得更高的IBC太阳电池效率。在相同单元电池结构设计下,当细栅线宽度从40μm增加到60μm时,IBC太阳电池效率能够提高0.18%。且相比4主栅,6主栅IBC太阳电池效率可提高0.09%。因此,增加副栅线宽度和主栅线数量有利于IBC太阳电池效率的提升。 展开更多
关键词 太阳电池 单晶硅 叉指背接触(ibc) 背面设计 副栅线 主栅线
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IBC太阳电池技术的研究进展 被引量：6
3
作者 席珍珍 吴翔 +1 位作者 屈小勇 郭永刚 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第5期371-378,415,共9页
对叉指背接触(IBC)太阳电池在光伏领域的结构优势和发展进程进行了简单的阐述。重点介绍了IBC太阳电池前表面场、背面p+和n+区结构、金属化电极的制备方法,并从工业化角度评述了各制备方法的优缺点与发展。总结了IBC电池产业化进程中的... 对叉指背接触(IBC)太阳电池在光伏领域的结构优势和发展进程进行了简单的阐述。重点介绍了IBC太阳电池前表面场、背面p+和n+区结构、金属化电极的制备方法,并从工业化角度评述了各制备方法的优缺点与发展。总结了IBC电池产业化进程中的几种工艺优化方向,包括p+和n+区结构设计、正面陷光技术及表面钝化等。除此之外,从IBC太阳电池技术与效率提升方面详细介绍了三种基于IBC太阳电池技术的新型太阳电池技术,包括叉指背接触异质结(HBC)太阳电池、多晶硅氧化物叉指背接触(POLO-IBC)太阳电池以及钙钛矿IBC叠层太阳电池(PSC IBC),并总结了近年来上述三种新型太阳电池技术的研究进展。最后,对IBC电池未来面临的挑战与技术提升进行了展望。 展开更多
关键词 叉指背接触(ibc)太阳电池 背接触异质结(HBC)太阳电池 多晶硅氧化物叉指背接触(POLO-ibc)太阳电池 钙钛矿叠层 钝化技术
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n型IBC太阳电池磷掺杂工艺 被引量：3
4
作者 屈小勇 高嘉庆 +4 位作者 郭永刚 吴翔 张博 杨爱静 张天杰 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第3期278-283,共6页
为了兼顾叉指背接触(IBC)太阳电池背表面场(BSF)区域的钝化性能和接触性能,在现有IBC太阳电池制备工艺基础上引入离子注入技术,对电池背表面场区域进行磷离子注入。研究了不同磷离子注入剂量对IBC电池钝化性能和接触性能的影响,并研究... 为了兼顾叉指背接触(IBC)太阳电池背表面场(BSF)区域的钝化性能和接触性能,在现有IBC太阳电池制备工艺基础上引入离子注入技术,对电池背表面场区域进行磷离子注入。研究了不同磷离子注入剂量对IBC电池钝化性能和接触性能的影响,并研究了烧结工艺对IBC电池接触性能的影响。实验结果表明,当磷离子注入剂量为6.6×10^(14)~6.8×10^(14)ions/cm^(2)、烧结温度为840℃、烧结带速为9.4 m/min时,背表面场区域可同时获得良好的钝化性能和接触性能,制备的IBC电池最高光电转换效率可达24.38%,平均光电转换效率可达24.21%,对应的短路电流密度为42.553 mA/cm^(2),开路电压为701.9 mV,填充因子为81.35%。 展开更多
关键词 叉指背接触(ibc)太阳电池 离子注入 钝化性能 接触性能 光电转换效率
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n型叉指背接触太阳电池背面结构参数研究 被引量：2
5
作者 郭永刚 高嘉庆 +3 位作者 屈小勇 吴翔 张博 宋标 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第11期865-870,共6页
利用Silvaco-TCAD半导体仿真软件模拟并分析了n型叉指背接触(IBC)太阳电池背面结构尺寸参数对电池短路电流密度、开路电压、填充因子及转换效率的影响,并进行实验验证。实验结果表明,当IBC太阳电池结构中相邻发射区宽度为1200μm、n型... 利用Silvaco-TCAD半导体仿真软件模拟并分析了n型叉指背接触(IBC)太阳电池背面结构尺寸参数对电池短路电流密度、开路电压、填充因子及转换效率的影响,并进行实验验证。实验结果表明,当IBC太阳电池结构中相邻发射区宽度为1200μm、n型背表面场宽度为200μm、p型发射区宽度为1000μm时,IBC太阳电池小批量平均转换效率达到了23.74%,短路电流密度为42.36 mA/cm2,开路电压为698 mV,填充因子为80.33%。 展开更多
关键词 叉指背接触(ibc)太阳电池 背面结构尺寸 转换效率 填充因子 Silvaco-TCAD
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n型IBC太阳电池选择性背表面场工艺
6
作者 吴翔 高嘉庆 +2 位作者 屈小勇 李跃恒 刘洪东 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第11期1234-1241,共8页
为进一步提升n型叉指背接触(IBC)太阳电池的光电转换效率,采用激光掺杂方式形成选择性背表面场结构,研究了磷扩散和激光掺杂工艺对IBC太阳电池钝化性能和接触性能的影响。实验结果表明,在磷扩散的沉积和退火阶段均通入POCL3,且退火温度... 为进一步提升n型叉指背接触(IBC)太阳电池的光电转换效率,采用激光掺杂方式形成选择性背表面场结构,研究了磷扩散和激光掺杂工艺对IBC太阳电池钝化性能和接触性能的影响。实验结果表明,在磷扩散的沉积和退火阶段均通入POCL3,且退火温度为680℃、激光掺杂功率为30 W时,重掺杂区域的隐开路电压平均值能够保持在695 mV,暗饱和电流密度为17 fA/cm^(2)。未激光掺杂区域的隐开路电压平均值达到715 mV,暗饱和电流密度为10 fA/cm^(2)。在面积为274.15 cm^(2)的n型单晶硅片上制备的IBC太阳电池最高光电转换效率达到24.37%,平均光电转换效率达到24.25%,对应的短路电流为11.661 A,开路电压为0.701 V,填充因子为81.33%。 展开更多
关键词 叉指背接触(ibc)太阳电池 选择性背表面场 磷扩散 激光掺杂 光电转换效率
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n型单晶硅片的电阻率和扩散方阻对IBC太阳电池电性能的影响 被引量：2
7
作者 刘洪东 宋标 +5 位作者 高艳飞 董忠吉 屈小勇 高嘉庆 张兴发 杨凯舜 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第2期118-124,共7页
叉指背接触式(IBC)太阳电池因正面没有金属栅线遮挡,具有较高的短路电流,且组件外观更加美观。但由于IBC太阳电池正负电极在背面交叉式分布,在制备过程中需要采用光刻掩模技术进行隔离,难以实现大规模生产。采用Quokka软件仿真模拟了电... 叉指背接触式(IBC)太阳电池因正面没有金属栅线遮挡,具有较高的短路电流,且组件外观更加美观。但由于IBC太阳电池正负电极在背面交叉式分布,在制备过程中需要采用光刻掩模技术进行隔离,难以实现大规模生产。采用Quokka软件仿真模拟了电阻率和扩散方阻对n型IBC太阳电池效率的影响,并对不同电阻率和扩散方阻的电池片进行了实验验证,从n型单晶硅片电阻率的选择和扩散工艺优化方面为IBC太阳电池的规模化生产提供了理论基础。实验结果表明,电阻率为3~5Ω·cm、扩散方阻为70Ω/时,小批量生产的IBC太阳电池平均光电转换效率可达23.73%,开路电压为693 mV,短路电流密度为42.44 mA/cm^(2),填充因子为80.69%。 展开更多
关键词 叉指背接触式(ibc)太阳电池 单晶硅 扩散方阻 光刻掩模技术 光电转换效率
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不同薄膜对n型IBC太阳电池性能的影响
8
作者 高艳飞 李博 +4 位作者 刘洪东 宋标 董忠吉 屈小勇 高嘉庆 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第1期56-61,共6页
叉指背接触式(IBC)太阳电池因正面没有金属栅线遮挡,具有较高的光电转换效率。但由于IBC太阳电池在制备过程中需要采用光刻掩模技术进行发射极和背电场隔离,导致工艺流程复杂、电池片稳定性较差,难以实现大规模生产。研究了不同厚度的Si... 叉指背接触式(IBC)太阳电池因正面没有金属栅线遮挡,具有较高的光电转换效率。但由于IBC太阳电池在制备过程中需要采用光刻掩模技术进行发射极和背电场隔离,导致工艺流程复杂、电池片稳定性较差,难以实现大规模生产。研究了不同厚度的SiO_(2)薄膜、SiNx薄膜和SiO_(2)-SiNx叠层薄膜对IBC太阳电池钝化性能、减反射效果、热稳定性能和电性能的影响,实验结果表明,SiO_(2)-SiNx叠层薄膜在较宽的光谱范围内减反射效果更佳,高温热生长的20 nm厚的SiO_(2)薄膜便表现出良好的热稳定性,当选用SiO_(2)-SiNx(厚度分别为20和40 nm)叠层薄膜时,制备的IBC太阳电池光电转换效率稳定,可达24.1%,对应的开路电压为698 mV,短路电流密度为43.25 mA/cm^(2),填充因子为79.87%。 展开更多
关键词 叉指背接触式(ibc)太阳电池 钝化性能 减反射效果 热稳定性能 电性能 光电转换效率
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