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光伏高效電池饕餮盛宴（二）

2012-08-16 09:51

光伏產(chǎn)業(yè)低迷，腹背受敵。怎樣能挺過寒冬？有技術(shù)實(shí)力而且能將技術(shù)變成生產(chǎn)力的企業(yè)，將最終勝出。高效電池就是光伏的突圍之匙。

　　1.硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率損失機(jī)理

　　太陽能電池轉(zhuǎn)換效率受到光吸收、載流子輸運(yùn)、載流子收集的限制。對(duì)于單晶硅硅太陽能電池，由于上光子帶隙的多余能量透射給下帶隙的光子，其轉(zhuǎn)換效率的理論最高值是28%。只有盡量減少損失才能開發(fā)出效率足夠高的太陽能電池。

　　影響晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的原因主要來自兩個(gè)方面，如圖1所示：

　�。�1）光學(xué)損失，包括電池前表面反射損失、接觸柵線的陰影損失以及長(zhǎng)波段的非吸收損失。

　�。�2）電學(xué)損失，它包括半導(dǎo)體表面及體內(nèi)的光生載流子復(fù)合、半導(dǎo)體和金屬柵線的接觸電阻，以及金屬和半導(dǎo)體的接觸電阻等的損失。這其中最關(guān)鍵的是降低光生載流子的復(fù)合，它直接影響太陽能電池的開路電壓。光生載流子的復(fù)合主要是由于高濃度的擴(kuò)散層在前表面引入大量的復(fù)合中心。此外，當(dāng)少數(shù)載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度與硅片的厚度相當(dāng)或超過硅片厚度時(shí)，背表面的復(fù)合速度對(duì)太陽能電池特性的影響也很明顯。

　　圖1：普通太陽能電池多種損失機(jī)制

　　2.提高晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的方法

　�。�1）光陷阱結(jié)構(gòu)。一般高效單晶硅電池采用化學(xué)腐蝕制絨技術(shù)，制得絨面的反射率可達(dá)到10％以下。目前較為先進(jìn)的制絨技術(shù)是反應(yīng)等離子蝕刻技術(shù)（RIE），該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是和晶硅的晶向無關(guān)，適用于較薄的硅片，通常使用SF6/O2混合氣體，在蝕刻過程中，F(xiàn)自由基對(duì)硅進(jìn)行化學(xué)蝕刻形成可揮發(fā)的SiF4，O自由基形成SixOyFz對(duì)側(cè)墻進(jìn)行鈍化處理，形成絨面結(jié)構(gòu)。目前韓國(guó)周星公司應(yīng)用該技術(shù)的設(shè)備可制得絨面反射率低于在2%~20%范圍。

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光伏高效電池光伏技術(shù)