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PANDA-TOPCon高效技术持续助力产业升级

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PANDA-TOPCon高效技术持续助力产业升级

第十九届中国太阳级硅及光伏发电研讨会(19th CSPV)

作者：史金超国家技术标准创新基地(光伏) 英利能源发展有限公司

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LPCVD制备多晶硅薄膜的性能

半导体技术 2022年第8期47卷 630-635页

作者：马红娜李锋赵学玲史金超张伟英利能源(中国)有限公司河北保定071051 英利能源发展有限公司河北保定071051

对低压化学气相沉积(LPCVD)制备多晶硅薄膜的生长工艺与钝化性能进行研究,重点分析了沉积温度、硅烷体积流量和沉积时间对薄膜生长和钝化性能的影响。在590~635℃沉积温度内,多晶硅薄膜生长速率与沉积温度近似呈线性关系,钝化性能随着... 详细信息

对低压化学气相沉积(LPCVD)制备多晶硅薄膜的生长工艺与钝化性能进行研究,重点分析了沉积温度、硅烷体积流量和沉积时间对薄膜生长和钝化性能的影响。在590~635℃沉积温度内,多晶硅薄膜生长速率与沉积温度近似呈线性关系,钝化性能随着沉积温度的增加先变优再变差;在250~1150 cm^(3)/min硅烷体积流量内,多晶硅薄膜的生长速率与硅烷体积流量基本呈线性关系,当硅烷体积流量为1150 cm^(3)/min时,钝化性能明显变差;随着多晶硅薄膜厚度增加,钝化性能先变优后稳定。使用优化后的工艺制备多晶硅薄膜样品并对其进行测试,测试结果表明样品的隐性开路电压为749 mV,饱和电流密度为1.46 fA/cm^(2),钝化性能最佳。

关键词：低压化学气相沉积(LPCVD) 多晶硅薄膜生长工艺钝化性能生长速率

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TOPCon电池产业化技术研究

TOPCon电池产业化技术研究

第二届全国太阳能电池材料与器件大会

作者：王子谦史金超于波李锋英利能源发展有限公司国家技术标准创新基地(光伏)

硅在自然界中储量丰富,环境友好,晶体硅制备工艺成熟,易于获得纯度高且晶格完美的衬底,是太阳电池的首选材料,晶体硅太阳电池也因此成为当今光伏市场的主流技术。光电转换效率是太阳电池的核心技术参数,晶体硅电池效率损失主要来自以下... 详细信息

硅在自然界中储量丰富,环境友好,晶体硅制备工艺成熟,易于获得纯度高且晶格完美的衬底,是太阳电池的首选材料,晶体硅太阳电池也因此成为当今光伏市场的主流技术。光电转换效率是太阳电池的核心技术参数,晶体硅电池效率损失主要来自以下几个方面:(1)太阳光在电池表面反射损失;(2)太阳光长波透射损失;(3)高能量光子损失;(4)电子-空穴对分离输运损失;(5)电子-空穴对复合损失;(6)金属-硅接触复合损失。为降低电池效率损失,多种新型的晶体硅电池结构被开发出来。TOPCon电池采用具有隧穿效应的氧化硅薄膜和掺杂多晶硅薄膜钝化n型硅电池的背表面以及金属电极接触区,显著提升电池的开路压;相对于PERC电池和HJT电池,TOPCon电池的理论效率极限更高,为28.7%,而其产业化效率在24%左右,因此仍有很大提升空间,此外,TOPCon电池的制造成本也在快速下降,竞争优势愈发明显。英利TOPCon电池技术针对产业化工艺方案开展研究,制备了高质量的背表面隧穿钝化接触层,同时开发了发射极叠层复合钝化层技术以及低表面复合掺杂技术,助推TOPCon电池效率的进一步提升。

关键词：晶体硅太阳电池 TOPCon电池隧穿钝化接触层产业化技术

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不同激光切割晶硅太阳电池片的性能及应用

半导体技术 2022年第8期47卷 642-648页

作者：耿亚飞蒋京娜张颖荣丹丹马帅史金超麻超英利能源发展有限公司河北保定071051 英利能源(中国)有限公司河北保定071051

晶硅太阳电池半片组件是应用激光切割技术将整片电池片切半后封装而成。使用有损激光和无损激光切割电池片,并分析不同激光切割工艺对电池和组件性能的影响。对不同厂家电池片进行不同激光切割后,对电池片进行电性能、切割面外观和机械... 详细信息

晶硅太阳电池半片组件是应用激光切割技术将整片电池片切半后封装而成。使用有损激光和无损激光切割电池片,并分析不同激光切割工艺对电池和组件性能的影响。对不同厂家电池片进行不同激光切割后,对电池片进行电性能、切割面外观和机械载荷测试,并对电池片封装后的组件进行电致发光(EL)、功率、机械载荷和湿热老化测试。结果表明无损激光切割在电池电性能、机械载荷、切割面外观和组件老化性能等各方面均优于有损激光切割。随着组件生产使用的电池片越来越薄、尺寸越来越大、间距越来越小,无损激光切割工艺将会成为组件厂商切割电池片的首选工艺。

关键词：无损激光切割有损激光切割太阳电池半片电池组件可靠性

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高能量激光诱导等离子体辐射特性的研究

高能量激光诱导等离子体辐射特性的研究

作者：史金超河北大学

学位级别：硕士

为了将激光诱导等离子体方法应用于痕量测量、薄膜沉积等技术领域,人们进行了大量的有意义的实验研究。在激光痕量检测方面,虽然取得了一定的进展,但目前尚存在诸如谱线强度弱、光谱信背比不高等问题。通过改变环境气氛来提高谱线强度... 详细信息

为了将激光诱导等离子体方法应用于痕量测量、薄膜沉积等技术领域,人们进行了大量的有意义的实验研究。在激光痕量检测方面,虽然取得了一定的进展,但目前尚存在诸如谱线强度弱、光谱信背比不高等问题。通过改变环境气氛来提高谱线强度和质量的研究已有一些文献报道,由于激光器种类和输出特性的不同,以及受激发样品性质的差别,使得环境气体对等离子体的影响也不同。本文采用高能量钕玻璃(～25J)激光器、自动扫描多功能组合光栅光谱仪、CCD数据采集处理系统构成激光光谱分析系统。在高气压氩气环境下,利用光谱学方法研究环境气压对激光诱导等离子体的影响,主要内容有:1.金属等离子体:研究了等离子体光谱的谱线强度、线宽、背景及信背比等在高气压Ar气环境下的变化,找到提高谱线质量的优化条件。利用Boltzmann斜率法和双线法分别测量了Al和Cu等离子体的电子温度及电子密度,绘制了其随环境气压的变化曲线。在高气压下对Cu等离子体的电子温度进行了空间分辨的测量,认为高气压影响等离子体的主要机理为约束效应。2.土壤等离子体:以土壤为主要研究对象,发现高气压环境对土壤等离子体的影响更加明显,研究了等离子体的形状、谱线质量、样品熔穴的变化。利用双线法测量了土壤等离子体的电子温度为104K数量级,并随着环境气压的增大而升高。作为实验扩展,对瓷砖、水泥、大理石等非金属样品进行了光谱测量,验证了高气压对增强非金属等离子体的辐射强度具有广泛性。3.定量分析:以国家标准土壤系列为样品,加入内标元素,利用内标法对样品中的Fe和Ti元素进行定量分析,五次测量的相对标准偏差(RSD)分别为4.206%和11.01%,元素含量相对误差分别低于8.4%和23%范围内。结果表明元素含量与谱线相对强度之比有较好的线性关系。

关键词：激光诱导等离子体高气压谱线强度电子温度电子密度

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少子寿命跟踪在异质结电池生产中的应用

中国科学：技术科学 2017年第2期47卷 170-175页

作者：李锋史金超杨伟光于波宋登元于威保定天威英利新能源有限公司光伏材料与技术国家重点实验室保定071051 河北大学物理科学与技术学院保定071002

异质结电池是量产的高效晶体硅太阳电池之一,开发简单有效的监控方案是规模化生产的前题.通过监测a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i),a-Si:H(p^+)/a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)/a-Si:H(n^+),TCO/a-Si:H(p^+)/a-Si:H(i)/c-Si/aSi:H(i)/a-Si:H(n^+)三种异质结的有效少子寿命来监控太阳电池生产过程中各层薄膜的沉积质量,追踪电池性能,结果发现,各异质结的隐性开压(impliedVoc),赝填充因子(pFF)等在低于~2ms时,与寿命呈明显的正相关关系,而当少子寿命超过~2ms时,上述电参数变化很小,趋于饱和状态,最终的电池效率也遵循这一规律.这可以解释为硅材料在非平衡态下的费米能级之差随着表面复合的减少趋于极大值所致.研究表明,采用少子寿命跟踪的方法,可以判断非晶硅层的质量、透明氧化物薄膜沉积过程中对非晶硅的轰击损伤、分析和预测电池性能,同时可监控产线的稳定性和异常情况.

关键词：有效少子寿命钝化异质结太阳电池

淀积温度对ZnO/Si太阳电池结构和开路电压的影响(英文)

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微纳电子技术 2013年第5期50卷 286-291,305页

作者：宋登元王秀香史金超英利集团有限公司光伏材料与技术国家重点实验室河北保定071051

研究了在两种衬底温度(Tsub)下射频磁控溅射淀积铝掺杂ZnO薄膜对ZnO/Si异质结太阳电池的微结构和开路电压(Voc)的影响。在淀积温度为室温时,ZnO薄膜的光学带隙(Egopt)是3.5 eV,薄膜电阻率为9.51×10-4Ω.cm。当淀积温度提高到250℃时发... 详细信息

研究了在两种衬底温度(Tsub)下射频磁控溅射淀积铝掺杂ZnO薄膜对ZnO/Si异质结太阳电池的微结构和开路电压(Voc)的影响。在淀积温度为室温时,ZnO薄膜的光学带隙(Egopt)是3.5 eV,薄膜电阻率为9.51×10-4Ω.cm。当淀积温度提高到250℃时发现Egopt为3.63 eV,薄膜电阻率降低到2.6×10-4Ω.cm。在两种衬底温度下制造了n-ZnO/n-Si异质结太阳电池。准静态开路电压法测量表明,在一个太阳光强(1 000 W/m2)下测量了ZnO/Si异质结太阳电池的开路电压Voc和赝填充因子(p-FF)。发现在室温下淀积的电池的Voc=346 mV、赝填充因子为0.70;而250℃淀积ZnO薄膜的电池的Voc=431 mV、赝填充因子为0.76。太阳电池两二极管模型拟合准静态开路电压法的测量数据表明,Voc的提高是由于太阳电池中载流子复合降低引起的。

关键词：氧化锌硅磁控溅射异质结界面太阳电池

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高气压Ar气对激光诱导Cu等离子体电子温度的影响

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光谱学与光谱分析 2007年第6期27卷 1047-1050页

作者：陈金忠史金超郭庆林怀素芳魏艳红河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

用高能量钕玻璃激光器产生的脉冲激光(0～25J)烧蚀Ar气氛中的Cu靶,观测了激光诱导Cu等离子体的发射光谱强度随环境气压(0·1～0·5MPa)的增强规律。为了探讨辐射增强的机理,在局部热平衡(LTE)近似条件下,测量了等离子体的电子温度随环... 详细信息

用高能量钕玻璃激光器产生的脉冲激光(0～25J)烧蚀Ar气氛中的Cu靶,观测了激光诱导Cu等离子体的发射光谱强度随环境气压(0·1～0·5MPa)的增强规律。为了探讨辐射增强的机理,在局部热平衡(LTE)近似条件下,测量了等离子体的电子温度随环境气压的变化。实验结果表明,等离子体的电子温度随着环境气压的升高而正比增加。为了进一步了解等离子体的空间行为,测量了Ar气气压分别为0·1,0·3,0·5MPa时,等离子体电子温度的空间分布。

关键词：激光诱导等离子体电子温度高气压谱线强度

高压Ar气对激光诱导土壤等离子体辐射的增强效应

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光谱学与光谱分析 2006年第5期26卷 798-801页

作者：史金超陈金忠魏艳红郭庆林怀素芳河北大学物理科学与技术学院河北保定071002

使用高能量钕玻璃脉冲激光器（～30J,0.7 ms）烧蚀土壤样品获得等离子体,通过对等离子体图像和光谱的采集,以及对烧蚀质量的测量,分析了高气压（0.2～1.1 MPa）Ar气环境对等离子体辐射强度的影响.结果表明,随着Ar气气压的升高等离子体... 详细信息

使用高能量钕玻璃脉冲激光器（～30J,0.7 ms）烧蚀土壤样品获得等离子体,通过对等离子体图像和光谱的采集,以及对烧蚀质量的测量,分析了高气压（0.2～1.1 MPa）Ar气环境对等离子体辐射强度的影响.结果表明,随着Ar气气压的升高等离子体的体积被压缩,温度升高,亮度明显增强.在实验条件下,等离子体发射光谱强度随着环境气压上升而不断提高,但是激光对样品的烧蚀质量却逐渐下降.结合实验过程对测量结果进行了适当的讨论.

关键词：激光诱导等离子体辐射强度土壤环境气体压力