黑硅太陽(yáng)能電池PIII技術(shù)剖析

1、CONTENTSBACKGROUNDPREPARATIONBLACK SILICON SOLAR CELLDISCOVERY PIIITHE 13th1BACKGROUNDBACKGROUNDTHE 13th1BACKGROUND世界能源趨勢(shì)分布世界能源趨勢(shì)分布THE 13thTHE 13th1BACKGROUND世界能源趨勢(shì)分布世界能源趨勢(shì)分布世界新能源分布THE 13th歐洲美國(guó)中國(guó)日本0%5%10%15%20%25%30%35%40%中國(guó)歐洲日本美國(guó)中國(guó)歐洲日本美國(guó)1、 Trina solar2、Yingli Green Energy4、JinKo Solar5、JA Solar2BAC

2、KGROUND 中國(guó)五大光伏公司中國(guó)五大光伏公司THE 13th13、Canadian solar3245THE 13th3BACKGROUND 黑硅太陽(yáng)能電池效率黑硅太陽(yáng)能電池效率220052005年：年：9.7%9.7%3120002000年：年：4.8%4.8%黑硅電池增長(zhǎng)曲線THE 13th420152015年：年：22.1%22.1%20122012年：年：18.2%18.2%THE 13th2DISCOVERYDISCOVERYTHE 13th1DISCOVERY 19981998年，美國(guó)哈佛大學(xué)教授年，美國(guó)哈佛大學(xué)教授在研究高能激光對(duì)類金屬表面在研究高能激光對(duì)類金屬表面的催化反應(yīng)

3、時(shí)，在充滿的催化反應(yīng)時(shí)，在充滿SF6SF6氣氣體的密閉低壓空間中，用飛秒體的密閉低壓空間中，用飛秒激光器產(chǎn)生的高強(qiáng)度超短脈沖激光器產(chǎn)生的高強(qiáng)度超短脈沖對(duì)硅片進(jìn)行高能輻射時(shí)，在硅片對(duì)硅片進(jìn)行高能輻射時(shí)，在硅片表面形成針尖狀結(jié)構(gòu)。如今，吸表面形成針尖狀結(jié)構(gòu)。如今，吸收率達(dá)到收率達(dá)到90%90%以上的硅材料都以上的硅材料都統(tǒng)稱為黑硅。統(tǒng)稱為黑硅。THE 13th3PIIITHE 13th1INTRODUCTION硅片浸沒(méi)在等離子體中，在脈沖偏壓下產(chǎn)生離子鞘層，形成整片離子摻雜。熱擴(kuò)散熱擴(kuò)散高能離子注入高能離子注入等離子體浸沒(méi)注入等離子體浸沒(méi)注入B or PTHE 13th2CONTRAST單晶常規(guī)制

4、絨單晶PIII黑硅多晶常規(guī)制絨多晶PIII黑硅THE 13th3PREPARATIONPREPARATION(BLACK SILICON)(BLACK SILICON)3PREPARATION 采用等離子體浸沒(méi)離子注入技術(shù)制備黑硅材料，與傳統(tǒng)的硼、磷或砷注入不同，反應(yīng)氣體離子在負(fù)偏壓的作用下被注入進(jìn)入硅片晶格內(nèi)，與硅片發(fā)生反應(yīng)，生成孔狀或針狀組織，通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)黑硅材料的可控制備，具有成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。THE 13th4BLACK SILICON BLACK SILICON SOLAR CELLSOLAR CELLTHE 13th2PROCESS 材料準(zhǔn)材料準(zhǔn)備備制制絨絨擴(kuò)擴(kuò)散

5、制散制備備PNPN結(jié)結(jié)沉淀減反射沉淀減反射層層絲絲網(wǎng)印刷制網(wǎng)印刷制備電備電極極 測(cè)試測(cè)試THE 13th制絨THE 13th擴(kuò)散制備PN結(jié) 擴(kuò)散形成擴(kuò)散形成PN結(jié)。普遍結(jié)。普遍采用磷做采用磷做N型摻雜。由于型摻雜。由于固態(tài)擴(kuò)散需要的溫度很固態(tài)擴(kuò)散需要的溫度很高，因此在擴(kuò)散前硅片表高，因此在擴(kuò)散前硅片表面的潔凈度要求非常高。面的潔凈度要求非常高。擴(kuò)散后再次進(jìn)行清洗，去擴(kuò)散后再次進(jìn)行清洗，去除除表面表面磷硅玻璃。磷硅玻璃。THE 13th沉淀減反射層 沉淀減反射層的目的在于減少表面反射，增加沉淀減反射層的目的在于減少表面反射，增加折射率。一般使用折射率。一般使用PECVD淀積淀積SiN，由于，由于PECVD淀積淀積SiN時(shí)，不僅會(huì)同時(shí)生成時(shí)，不僅會(huì)同時(shí)生成了大了大量的原子氫，這些氫量的原子氫，這些氫原子能對(duì)多晶硅片具有表面鈍化的作用。原子能對(duì)多晶硅片具有表面鈍化的作用。THE 13th絲網(wǎng)印刷電極的制備是太陽(yáng)能電池中至關(guān)重要的步驟，最早采用真空蒸鍍獲化學(xué)電鍍技術(shù)?，F(xiàn)在，普遍采用絲網(wǎng)印刷