關(guān)于太陽能電池技術(shù)的發(fā)展概況以及電池的制作方法解析

隨著社會的飛速發(fā)展，我們的太陽能電池也在迅速發(fā)展，那么您知道太陽能電池的詳細分析嗎?接下來，讓小編帶領(lǐng)您詳細了解相關(guān)知識。多年來，光伏發(fā)電對發(fā)電的重要性迅速增加，而成本卻下降了。自2000年以來，世界市場平均每年增長44%。在同一時期，太陽能電池組件的價格下降了約90%，至每瓦安裝成本不到50美分。截至2014年底，全球光伏系統(tǒng)的裝機容量總計183吉瓦，其中略超過五分之一。目前，硅基太陽能電池的市場份額為92%，效率在21%至26%之間。

太陽能電池是將光能(主要是太陽光)轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備。根據(jù)原理，光伏效應(yīng)基于PN結(jié)的內(nèi)置電場，將光生載流子分離到結(jié)的兩側(cè)以產(chǎn)生光電壓。當(dāng)連接到外部電路時，太陽能電池的功率輸出與光的強度有關(guān)。 功率輸出越強。該太陽能系統(tǒng)易于安裝，易于擴展，易于拆卸等優(yōu)點。同時，太陽能的使用也非常經(jīng)濟，并且在運行過程中沒有能源消耗。另外，該系統(tǒng)耐機械磨損。太陽能系統(tǒng)需要可靠的太陽能電池來接收和存儲太陽能。

除了在太陽能電池模塊和間隔件材料的批量生產(chǎn)中使用的最重要的硅外，它還適用于化合物半導(dǎo)體，例如碲化鎘，銅銦鎵硒和砷化鎵，某些有機化合物或節(jié)能的光電轉(zhuǎn)換鈣鈦合金礦石晶體中含有鉛。這種多樣性為太陽能公園中的其他應(yīng)用打開了下一個剛性電池，例如集成在服裝發(fā)生器和窗戶中的彈性，低印刷或透明太陽能模塊。

硅太陽能電池的優(yōu)勢并非巧合。它以二氧化硅，沙子或石英或硅酸鹽熔體的形式結(jié)合在一起，是地殼中含量最豐富的元素，可在全球范圍內(nèi)使用，且價格相對便宜。由于計算機工業(yè)的發(fā)展，純硅的加工已經(jīng)走了很長一段路，太陽能電池制造商可以在早期使用大量這種材料。復(fù)雜的太陽能電池包括特殊結(jié)構(gòu)的硅層，可以更好地吸收光，并利用380至1150納米的大部分太陽光譜來發(fā)電。

二、太陽能電池如何制作

1.晶圓切割和材料準備

工業(yè)上用于硅電池的單晶硅材料通常是通過坩堝直拉法制造的太陽能級單晶硅棒。原始形狀是圓柱形，然后切成方形硅晶片(或多晶方形硅晶片)。邊長通常為10?15cm，厚度約為200?350um，電阻率約為1Ωcm。

2.去除損壞的層

在硅晶片的切割過程中會產(chǎn)生大量的表面缺陷，這將引起兩個問題。首先，表面質(zhì)量差，并且這些表面缺陷將在電池制造過程中增加碎片的數(shù)量。因此，為了去除切削損傷層，通常使用堿或酸腐蝕，并且腐蝕的厚度為約10μm。

3.紋理化

紋理化是通過酸或堿蝕刻相對光滑的原料硅晶片的表面，以使其不均勻，粗糙，并形成漫反射，以減少直接在硅晶片表面上的太陽能損失。

4.擴散結(jié)合

擴散的目的是形成一個PN結(jié)。磷通常用于n型摻雜。由于固態(tài)擴散需要高溫，因此在擴散之前清潔硅晶片的表面非常重要?？棙?gòu)后必須清洗硅晶片，即使用酸中和硅晶片表面上的堿殘留物和金屬雜質(zhì)。

5.邊緣蝕刻和清潔

在擴散過程中，擴散層也形成在硅晶片的外圍表面上。外圍擴散層使電池的上下電極形成短路環(huán)，必須將其除去。外圍的任何局部短路都會降低電池的并聯(lián)電阻，甚至成為廢品。

6.沉積抗反射層

沉積抗反射層的目的是減少表面反射并增加折射率。 PECVD被廣泛用于沉積SiN，因為PECVD不僅會生長SiN作為抗反射膜，而且還會產(chǎn)生大量的原子氫。這些氫原子在多晶硅晶片上具有表面鈍化和整體鈍化的雙重作用。用于批量生產(chǎn)。

7.絲網(wǎng)印刷上下電極

電極的制備是制備太陽能電池中的關(guān)鍵步驟。它不僅確定發(fā)射極的結(jié)構(gòu)，而且還確定電池的串聯(lián)電阻以及電池表面上的金屬所覆蓋的面積。

8.共燒形成金屬觸點

晶體硅太陽能電池需要將金屬漿料印刷三遍，而傳統(tǒng)工藝需要使用第二次燒結(jié)才能與金屬電極形成良好的歐姆接觸。共燒過程僅需要進行一次燒結(jié)，并且同時形成上下電極的歐姆接觸。在太陽能電池絲網(wǎng)印刷電極的生產(chǎn)中，鏈式燒結(jié)爐通常用于快速燒結(jié)。

9.電池測試

經(jīng)過測試和分級后，對完成的單元進行分類。