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太阳能电池培训资料王松2008.12.12太阳能电池的基本原理太阳能电池的基本原理太阳能电池的基本性质光电转换效率η%评估太阳能电池好坏的重要因素。η=（1000*Isc*Uoc*FF)/S。目前：实验室η≈24%,产业化η≈15%。单体电池电压U:0.4-0.6V由材料本身的掺杂程度来决定。填充因子FF%：评估太阳能电池负载能力的重要因素。FF=(Im*Um)/(Isc*Uoc)其中:Isc-短路电流，Uoc-开路电压，Im-最佳工作电流，Um-最佳工作电压。标准光强与环境温度：地面光强AM1.5,1000W/m2,t=25℃。温度对电池片性能的影响：功率会随着温度的升高而降低。例如：在标准状况下，AM1.5光强，t=25,℃某电池片的输出功率为2.43W,如果电池片温度升高至45℃时，电池片的输出功率将小于2.43W。晶体硅太阳能电池生产的工艺流程Texturing制绒Diffusion扩散Edgeetch去边结Anti-reflectivecoating制做减反射膜Printing&sintering制作上下电极及烧结Celltesting&sorting电池片测试分选SolarCellManufacturing电池的生产工艺流程Cleaningprocess去PSG硅片表面化学腐蚀处理-制绒•绒面微观图硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）1000X电子扫描镜-单晶5000X电子扫描镜-多晶制PN结（扩散）POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：5253OP3PClC6005POCl•扩散原理：4P5SiO5SiO2P2522522510ClO2P2O过量5O4PCl制PN结（扩散）•扩散原理：生成的P2O5又进一步与硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：POCL3+5O22P2O5+6CL2POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。载气小N2POCL3O2+大N2石英管扩散装置示意图制PN结（扩散）•扩散原理：PSG除去硅磷气体反应淀积O2硅氧化POCl3O2SiO2SiO2杂质再分布去边结-刻蚀以及它们的离子CF,CF,,CF,CFCF23e4去边结-刻蚀去PSG清洗镀减反射膜（PECVD）镀减反射膜（PECVD）n0n2r1r212δ14/011dn减反膜对硅片反射率的影响4/0112021dnnnn印刷和烧结印刷和烧结印刷和烧结单片测试和分选工艺部工艺部报告人:20ISCVOCRSHRSIV图工艺部工艺部报告人:21ISCVOCRSH=RS=0IV图的理想曲线工艺部工艺部报告人:22IV图的建立在不加偏压时,以白色光照射太阳能电池,测得在不同负载电阻R下流过太阳能电池的电流I和太阳能电池的输出电压U,所得数据见表工艺部工艺部报告人:23检测的实际曲线