检索结果-南通市图书馆

微纳电子技术 2019年第12期56卷 965-969,1021页

作者：胡林娜郭永刚屈小勇马继奎吴翔国家电投集团西安太阳能电力有限公司

叉指背接触太阳电池因前表面无栅线所带来的高短路电流及栅线位于背面所获得的组件高密度封装的优势,吸引了众多光伏制造者的关注。然而,由于电池背面的p+发射区和n+背表面场(BSF)区呈交叉分布,在电池制备过程中需进行掩膜技术和激光烧... 详细信息

叉指背接触太阳电池因前表面无栅线所带来的高短路电流及栅线位于背面所获得的组件高密度封装的优势,吸引了众多光伏制造者的关注。然而,由于电池背面的p+发射区和n+背表面场(BSF)区呈交叉分布,在电池制备过程中需进行掩膜技术和激光烧蚀技术的隔离,显然增加了电池制备成本。因此,首先选用Quokka软件从钝化减反层及p+发射区占比的角度探究了优化电池效率的方向,其次利用实验验证了结果的正确性。仿真及实验结果均表明在n+背场区和p+发射区分别沉积SiO2/SiNx/SiOxNy叠层和Al2O3/SiNx/SiOxNy层的钝化效果均优于不含SiOxNy层,而p+发射区与相邻的n+背场区单元宽度越窄且p+发射区占比越高则电池效率越高。

关键词：叉指背接触太阳电池前表面无栅线高密度封装 p+发射区 n+背表面场(BSF)

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

叉指背接触碳纳米管/硅太阳电池研究

叉指背接触碳纳米管/硅太阳电池研究

引用

作者：白钰骅河北大学

学位级别：硕士

晶体硅太阳电池具有转换效率高、稳定性好、工业设备完善等优势,持续占据主要光伏市场。随着晶体硅太阳电池技术的不断更新迭代,器件效率逐渐逼近理论极限29.4%。其中,叉指背接触（IBC）结构消除了电池前表面金属电极遮光的影响,具有更... 详细信息

晶体硅太阳电池具有转换效率高、稳定性好、工业设备完善等优势,持续占据主要光伏市场。随着晶体硅太阳电池技术的不断更新迭代,器件效率逐渐逼近理论极限29.4%。其中,叉指背接触（IBC）结构消除了电池前表面金属电极遮光的影响,具有更高的效率潜力。非晶硅/晶体硅异质结技术（SHJ）和IBC结构结合后器件功率转换效率（PCE）达到27.09%,是目前单结太阳电池的最高效率。然而IBC电池的电子、空穴收集区均集成于器件背表面,导致在制备过程中需采用光刻等复杂工艺来形成叉指型接触区域。此外,器件的界面钝化、制结过程都离不开昂贵的高温、高真空设备,造成生产成本居高不下。因此,简化IBC电池的制备路线、降低生产成本是光伏领域重要方向。基于“导电钝化接触”技术的碳纳米管/硅（CNT:Nafion/Si）异质结电池（常规前后接触结构）,采用旋涂工艺一步成膜,无需高温、高真空设备即可完成界面缺陷钝化和空穴选择性传输双重功能,并且器件PCE已经达到23%以上。将导电钝化接触技术应用于IBC电池,能够简化一半的制备步骤,优势显著。但目前尚未有人研究,主要原因是:（1）CNT薄膜难以实现在复杂电池结构中的应用;（2）CNT薄膜优异的横向传输特性,容易造成IBC电池漏电;（3）IBC电池的电子遮阴现象,造成器件短路电流损失。因此本论文聚焦解决以上科学问题,将CNT/Si异质结电池制备成IBC结构,实现一种新型叉指背接触CNT/Si太阳电池,具体研究内容如下:（一）为了深入地了解IBC电池,通过Quokka v2.2.5软件模拟研究了常规的前后接触（FRC）电池与IBC电池载流子输运机制、前表面钝化特性以及硅片电阻率和体寿命对电池性能的影响。得到以下结论:（1）IBC电池中光生载流子传输的距离要远长于FRC电池;（2）IBC电池相较于FRC电池需要更高质量的硅衬底和前表面钝化。在模拟结论的指导下,选择合适硅衬底,通过金属掩膜版掩膜、旋涂等工序完成IBC CNT/Si太阳电池的制备。最后,探究了硅片背表面形貌对器件光伏特性的影响,发现背表面形貌为金字塔时,会造成IBC电池“结漏电”。当背表面为平面时,消除因“结漏电”造成器件性能的损失,器件效率由6.94%提升至10.63%。（二）研究了n-Si/Mg/Ag的接触特性,热蒸发Mg薄膜具有3.6 e V的低功函数,与n-Si的接触电阻率为46.28 mΩ·cm2。通过界面引入自然氧化层,n-Si/Si O2/Mg/Ag的接触电阻率降低为28.68 mΩ·cm2,对应器件的效率达到11.57%。随后,研究了不同CNT材料对器件性能的影响,发现CNT:Nafion的横向导电性是影响器件性能的重要因素,横向导电性越差,器件性能越佳。为了降低CNT:Nafion的横向导电性,研究了不同浓度下CNT:Nafion溶液对应器件的光伏性能,发现溶液浓度为2 mg/ml器件性能最优,其转换效率达到12.8%。揭示了高效IBC CNT/Si太阳电池的HTL（CNT:Nafion薄膜）需要同时满足横向导电性低和功函数高两个条件。（三）研究了叉指宽度（gap）对IBC CNT/Si太阳电池光伏特性的影响,发现gap宽度受器件横向漏电和电子遮阴两个因素的制约,当gap宽度为150μm时,两者损失最小,器件性能达到最优。随后,通过在高速剪切后的CNT:Nafion溶液引入超声破碎后处理,降低CNT:Nafion薄膜的横向导电性,缓解了IBC电池的横向漏电损失。通过对器件不同区域的外量子效率（EQE）测试,揭示IBC电池的电子遮阴现象,并且采用Quokka软件模拟,更直观地观测到少数载流子的复合过程。为了缓解器件电子遮阴现象,研究了HTL在叉指周期中的占比(f CNT)大小对器件性能的影响,得出f CNT为77%时,器件性能最佳,最佳器件效率为17.53%,忽略串阻影响后器件性能可达21.39%。最后,研究了器件稳定性,通过紫外光固化树脂对器件封装后,阻止了水、氧的侵蚀,有效提升了器件稳定性。

关键词：碳纳米管导电钝化接触异质结叉指背接触太阳电池

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：