第七章晶體硅太陽電池

第七章晶體硅太陽電池第1頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三2最早的晶體硅太陽電池是使用P型的CZ硅單晶做基板，隨著價格較低的多晶硅片出現(xiàn)，多晶硅太陽電池已成為占有率最高的主流技術。但多晶硅太陽電池的效率低于單晶硅太陽電池，所以，從單位成本的發(fā)電效率（Wattperdollar）來看，兩者實際上非常接近。本章介紹晶體硅太陽電池的基本結構、制作太陽電池的基本流程及模組化技術第2頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三3晶體硅太陽電池一、基本結構二、制作太陽電池的基本流程三、模組化技術四、薄膜型微晶硅太陽電池第3頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三4一、太陽電池基本結構太陽能之應用系統(tǒng)的最基本單位是太陽電池（cell）。一般來說，一個單一的晶體硅電池輸出電壓在0.5V左右，而其最大輸出功率則與太陽電池效率和表面積有關。如，一個接受光面積約為100cm2，效率為15%的太陽電池的最大輸出功率僅為1.5W左右。第4頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三5為達到一般應用要求，必須將許多太陽電池串聯(lián)及并聯(lián)在一起，形成所謂的模組（module）。并聯(lián)的目的是為了增加輸出功率，串聯(lián)的目的在于提高輸出電壓，進一步的串聯(lián)或并聯(lián)則可形成陣列安排（array）。第5頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三6電池（cell）；模組（module）；陣列（array）第6頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三7在一把的太陽電池應用系統(tǒng)上，還包括蓄電池（storagebattery）、功率調(diào)節(jié)器（powerconditioner）和安裝固定結構（mountingstructures）等周邊設施，統(tǒng)稱為平衡系統(tǒng)（balanceofsystem）。隨材料和制造技術不同，太陽電池的架構會有不同變化，但最基本的結構可分為基板、PN二極管、抗反射層、表面粗糙結構化和金屬電極等五個主要部分。第7頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三8基本的晶體硅太陽電池結構第8頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三9為達到最佳的轉換效率，主要考慮的因素有：減低太陽光的表面反射；減低任何形式的載流子再結合(carrierrecombination)；金屬電極接觸最優(yōu)化。第9頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三101基板在晶體硅太陽電池中，以單晶硅能達到的能量轉換效率最高。要達到最優(yōu)的能量轉換效率，所使用的基板的品質最為關鍵，這里的品質指基板應具有很好的結晶完美性、最低的雜質污染等。就品質的完美性而言，所有的結晶硅中以FZ硅片（FloatZoneSilicon）最佳，而CZ硅片次之。在低成本的要求下，多晶硅片（multicrystalline）甚至比單晶硅更為廣泛使用。多晶硅片中的內(nèi)部缺陷，例如晶界（grainboundaries）及差排（dislocation），使得能量轉換效率不如CZ單晶硅片。第10頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三11少數(shù)載流子的壽命是影響能量轉換效率的重要因素之一。而晶體硅中少數(shù)載流子的壽命主要受金屬雜質的影響，金屬雜質越高，壽命越短，能量轉換效率越低。除了起始基板本身的金屬雜質外，太陽電池的高溫制備過程中也會引入雜質。除了嚴格控制制備過程以去除雜質污染外，另一重要技術是引入去疵技術（Getteringtechnology），去降低金屬雜質對少數(shù)載流子壽命的影響。此外，利用氫氣鈍化處理（passivation），也是提高能量轉換效率的有效方法。第11頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三12最常用的晶體硅基板，是P型摻雜，即添加硼(Boron)。當然，N型晶體硅也可以被用來當作基板，只不過現(xiàn)有的太陽電池技術大多采用P型硅而設計。使用電阻率較低的晶體硅基板，會降低太陽電池的串聯(lián)電阻（seriesresistance）而導致的能量損耗，目前工業(yè)界常用的晶體硅基板的電阻率為0.5~30ohm·cm。晶體硅基板的厚度也會影響太陽電池的效率。第12頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三13晶體硅基板的厚度與太陽電池效率的關系（Ld為擴散長度）第13頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三142表面結構粗糙化（Texturing）由于硅具有很高的反射系數(shù)（reflectionindex），它對太陽光的反射程度在長波區(qū)域（~1100nm）可達到54%，在短波長區(qū)域（~400nm），可達到34%。因此將晶體硅基板表面做粗糙化處理的目的，在于降低太陽光自表面反射損失的幾率，進而提高電池的效率。所謂的粗糙化，是將電池的表面，蝕刻成金字塔（pyramid）或角錐狀的形狀，這使得太陽入射光至少要經(jīng)過兩次以上的表面反射，因此降低了來自表面反射損失的太陽光比例。第14頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三15利用表面的粗糙結構可以降低光線的反射程度原理圖第15頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三16逆金字塔(倒金字塔）狀的凹槽，一般是利用NaOH或KOH堿性液對硅晶體表面進行蝕刻。蝕刻反應的速度與晶面方向有關（antisotropical），以硅而言，（111）面的反應速度最慢，所以會被蝕刻出逆金字塔狀的凹槽。此形狀的凹槽具有最佳的光封存效果，被廣泛使用在太陽電池的制造流程上，成為基本的制造步驟之一。第16頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三17利用NaOH或KOH的堿性蝕刻液，產(chǎn)生出的逆金字塔狀凹槽第17頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三183P-N二極體PN二極體是光伏效應的來源，由高溫擴散產(chǎn)生。在P型晶體硅基板上做N型擴散，或是在N型基板上做P型擴散而產(chǎn)生的。一般的N型擴散只有約0.5μm左右的厚度，而且是在基板做完粗糙化處理后才進行的。第18頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三194抗反射層（AntireflectionCoating）除了將晶體硅表面做粗糙織構化之外，在表面涂布抗反射層是降低反射損失的另一有效方式，即在硅晶體表面涂布一層低折射系數(shù)的透明材料。常用TiO2、SiN、SiO、Al2O3、SiO2、CeO2等。折射率為硅折射率的平方根最好，厚度d=nλ/4最好，反射的情況可被降至最低。第19頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三205金屬電極（下次課會詳細講到）在太陽電池中，金屬接觸必須被用來取出產(chǎn)生光電的載流子，而且這種作用必須是選擇性的，即只允許一種形態(tài)的載流子由硅表面流向金屬，但阻止另外一種形態(tài)的載流子流通。如果直接將硅及金屬接觸在一起，并不具有這種選擇性流通的目的。為達到選擇性目的，一般的做法是在金屬電極下方先制造出一個N+的區(qū)域以取出電子，或制造出一個P+的區(qū)域以取出空穴。第20頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三21在這樣的結構中，多數(shù)載流子可以順利地由硅表面流到金屬，不會有太大的電壓損失；而由于重摻雜區(qū)域的影響，少數(shù)載流子的濃度已被降到最低，因此產(chǎn)生的流通自然被被抑制到最小的程度。在金屬電極的劃分上，接收少數(shù)載流子的電極通常都放在正面，也就是受光的那一面，位于金屬電極下方的重摻區(qū)域，被稱為發(fā)射區(qū)（emitter）。硅基板背面則通常全部涂上一層所謂的backsurfacefield（BSF）金屬層。第21頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三22第22頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三23一般而言，太陽電池的正面與背面，都有兩道較寬的白色垂直線，稱為BusBar，提供與外界電路的焊接。在正面的條狀金屬電極，還會往側邊伸展出一系列很細的金屬手指（finger），一般稱為格子線gridlines。格子線的設計，除了要能夠有效收集載流子外，還必須降低金屬線遮蔽入射光的比例。格子線的寬度一般在50μm以下，Busbar的寬度約在0.5mm左右。一般而言，正面的金屬線會遮掉3~5%的入射光面積。金屬電極材料一般為鋁或銀合金。第23頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三24二、太陽電池之制造流程成本與效率的綜合平衡考慮。如使用埋入式的電極（buriedcontact）雖比網(wǎng)?。╯creenprinting）方式的電極，更能提高太陽電池的平均效率，但因為制造成本較高，所以并未被廣泛使用。第24頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三25基本的太陽電池制造流程示意圖第25頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三261表面結構粗糙化（Texturization）首先是利用NaOH的方向性蝕刻，在硅基板上產(chǎn)生逆金字塔狀凹槽。NaOH須與異丙基醇IPA（isopropylalcohol）混合在一起。IPA的作用在于濕化硅基板表面，以獲得更均勻的蝕刻效果（表面活性劑）。利用方向性蝕刻的方法來產(chǎn)生逆金字塔狀凹槽的技術，在單晶硅上得到最佳的效果。雖然也可用在多晶硅上，但所得到的凹槽效果比單晶硅要差許多，這也是多晶硅電池效率比單晶硅低的原因之一。第26頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三27Scanningelectronmicroscopephotographofatexturedmulticrystallinesiliconsurface第27頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三28第28頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三29這是因為多晶硅表面存在著許多不同方向性的晶粒，這些晶粒的蝕刻速率快慢不一，不像（100）單晶硅的均勻蝕刻效果。為解決此問題，也有人采用機械切割的方式來制造出V型凹槽，接著用堿蝕刻來去除因機械加工所造成的表面損傷層。一般的V型凹槽的深度為50μm左右。第29頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三30利用機械切割方式制造出的V型凹槽，可以降低多晶硅電池的表面反射程度第30頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三312磷擴散制作（PhosphorousDiffusion）完成表面粗糙織構化之后，硅基板要利用高溫擴散來形成P-N二極管。由于一般的太陽電池是使用P型硅片做基板，所以后續(xù)使用磷擴散來形成P-N二極管。由于為高溫操作，對金屬離子的污染必須注意。依據(jù)所使用的擴散爐管的類型，擴散工藝可分為：（1）石英爐管（2）傳輸帶式爐管（Beltfurnace）第31頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三32（1）石英爐管石英管擴散爐示意圖第32頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三33反應歷程：后處理：經(jīng)過擴散爐處理完的硅晶片表面會產(chǎn)生一層二氧化硅，通常必須利用氫氟酸來去除表面的二氧化硅：特點：商業(yè)擴散爐為批式流程（bach）。石英擴散爐是比較干凈的方法，在爐管內(nèi)沒有其它金屬暴露在高溫下。第33頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三34石英管擴散爐實際照片第34頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三35（2）傳輸帶式爐管（Beltfurnace）傳輸帶式爐管示意圖第35頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三36制作過程：先將含磷的膏狀化合物（如磷酸）涂抹在硅晶片表面，待干燥后，利用傳輸帶將晶片帶入爐管內(nèi)，進行擴散。爐管內(nèi)的溫度可設計為幾個區(qū)域，在較低的溫度區(qū)域內(nèi)（~600℃）先將膏狀化合物的有機物燒掉，接著進入約950℃的高溫區(qū)域進行擴散過程。缺點：由于外界空氣可進到爐內(nèi)，再加上傳輸帶含有金屬成分，所以金屬污染的幾率比石英擴散爐大。第36頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三37擴散裝置示意圖第37頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三38影響擴散的因素管內(nèi)氣體中雜質源的濃度擴散溫度擴散時間第38頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三39影響擴散的因素管內(nèi)氣體中雜質源濃度的大小決定著硅片N型區(qū)域磷濃度的大小。但是沉積在硅片表面的雜質源達到一定程度時，將對N型區(qū)域的磷濃度改變影響不大。擴散溫度和擴散時間對擴散結深影響較大。N型區(qū)域磷濃度和擴散結深共同決定著方塊電阻的大小。第39頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三40太陽電池磷擴散方法１．三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴散２．噴涂磷酸水溶液后鏈式擴散３．絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈式擴散第40頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三41POCl3簡介POCl3是目前磷擴散用得較多的一種雜質源無色透明液體，具有刺激性氣味。如果純度不高則呈紅黃色。比重為1.67，熔點2℃，沸點107℃，在潮濕空氣中發(fā)煙。POCl3很容易發(fā)生水解，POCl3極易揮發(fā)。第41頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三42POCl3磷擴散原理POCl3在高溫下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應式如下：生成的P2O5在擴散溫度下與硅反應，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應式如下：第42頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三由上面反應式可以看出，POCl3熱分解時，如果沒有外來的氧（O2）參與其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來O2存在的情況下，PCl5會進一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應式如下：生成的P2O5又進一步與硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可見，在磷擴散時，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣。第43頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三在有氧氣的存在時，POCl3熱分解的反應式為：POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中進行擴散。第44頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三POCl3液態(tài)源擴散方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN結均勻、平整和擴散層表面良好等優(yōu)點，這對于制作具有大面積結的太陽電池是非常重要的。第45頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三46擴散層薄層電阻及其測量在太陽電池擴散工藝中，擴散層薄層電阻（方塊電阻）是反映擴散層質量是否符合設計要求的重要工藝指標之一。方塊電阻也是標志進入半導體中的雜質總量的一個重要參數(shù)。第46頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三47方塊電阻的定義考慮一塊長為l、寬為a、厚為t的薄層如右圖。如果該薄層材料的電阻率為ρ，則該整個薄層的電阻為當l=a（即為一個方塊）時，R=

ρ/t?？梢?，（ρ/t）代表一個方塊的電阻，故稱為方塊電阻，特記為R□=

ρ/t(Ω/□)第47頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三48擴散層薄層電阻的測試目前生產(chǎn)中，測量擴散層薄層電阻廣泛采用四探針法。測量裝置示意圖如圖所示。圖中直線陳列四根金屬探針（一般用鎢絲腐蝕而成）排列在彼此相距為S一直線上，并且要求探針同時與樣品表面接觸良好，外面一對探針用來通電流、當有電流注入時，樣品內(nèi)部各點將產(chǎn)生電位，里面一對探針用來測量2、3點間的電位差。

第48頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三493邊緣絕緣處理（EdgeIsolation）目的：經(jīng)過擴散工藝后，晶片的邊緣也會出現(xiàn)一層N型摻雜區(qū)，如果不去除，則會造成正面與背面電極的連通，必須將其去除，才能顯現(xiàn)出P-N二極管的結構。方法：一般采用低溫的干蝕刻技術（dryetching）。將晶片堆疊在一起（保證不會蝕刻到晶片的正面及背面），放入反應爐內(nèi)，使用CF4及O2的等離子體進行干蝕刻。第49頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三504抗反射層涂布（ARCDeposition）抗反射層的材料：有氧化鈦、氮化硅、一氧化硅、氧化鋁、二氧化硅、氧化鈰等?？狗瓷鋵拥耐坎技夹g：以化學蒸鍍法（ChemicalVaporDeposition，簡稱CVD）最為常用。CVD法又可分為APCVD（AtmosphericPressureCVD）、PECVD(PlasmaEnhancedCVD)和RPCVD(ReducedPressureCVD)。第50頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三51(1)APCVDAPCVD法一般被用來生產(chǎn)氧化鈦或二氧化硅的抗反射層。將鈦的有機化合物漿料利用噴嘴（nozzle）噴濺在200℃環(huán)境的硅晶片上，使得鈦有機化合物在晶片表面產(chǎn)生水解反應，而將氧化鈦沉積蒸鍍在硅晶片的表面。此法可利用傳輸帶式反應爐大量生產(chǎn)，或使用網(wǎng)?。╯creenprint）的方式進行涂布，再置于高溫下沉積。第51頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三52(2)PECVD法PECVD法一般被用來生產(chǎn)氮化硅（SiNx）抗反射層。在反應爐內(nèi)通入SiH4及NH3或N2，使它在硅晶片表面產(chǎn)生一層非晶結構的氮化硅（SiNx）抗反射層。在此反射層內(nèi)，會含有將近40%原子比例的氫原子，雖然非晶的氮化硅的化學式寫作SiNx，但實際上應該是a-SiNx:H。第52頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三53(2)PECVD法利用PECVD法生產(chǎn)氮化硅抗反射層的示意圖第53頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三54氮化硅抗反射層最常使用在多晶硅太陽電池上，不僅能有效的減少入射光的反射，還具有鈍化的作用。鈍化的作用起因與抗反射層內(nèi)部的氫原子，因為氫原子可以與多晶硅內(nèi)部的雜質及缺陷（如晶界）發(fā)生反應，而大幅降低多晶硅內(nèi)部在電性上的活性，降低了少數(shù)載流子再結合的機會，此鈍化稱為BulkPassivation。PECVD法使用的RF有高頻（~13.56MHz）及低頻（10~500KHz）兩種，前者在表面鈍化（surfacepassivation）及UV穩(wěn)定效果上比較好，后者可得到更均勻的氮化硅抗反射層。第54頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三555正面電極網(wǎng)印（FrontContactPrint）太陽電池對正面金屬電極的要求：與硅接觸時電阻低；金屬線寬??；附著力強；可焊接性強；可大量生產(chǎn)及低制造成本?；谏鲜鲆?，網(wǎng)?。╯creenprinting）技術是目前最廣泛使用的技術。原理：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透漿料，非圖形部分網(wǎng)孔不透漿料的基本原理進行印刷。

第55頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三56網(wǎng)印技術示意圖第56頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三57網(wǎng)印技術中，最重要的成分為印刷板（screen）及金屬膏（paste）。印刷板多用人造纖維或不銹鋼絲，線的直徑約10μm左右，間距約100μm。金屬膏的成分有：有機溶劑，使得金屬膏呈現(xiàn)流動態(tài)；有機結合劑，固定金屬粉末；銀粉，粒度10μm左右；玻璃粉，低熔點、高活性的氧化物粉末，可以對硅表面進行蝕刻反應，幫助銀粉與硅表面的結合。第57頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三58補充—絲網(wǎng)印刷技術介紹

使用尼龍絲網(wǎng)的特點：尼龍絲網(wǎng)是由化學合成纖維制作而成，高強度；耐磨性、耐化學藥品性、耐水性、彈性較好；絲徑均勻，表面光滑，故油墨的通過性極好；可以使用低粘度漿料；拉伸性較大，一段時間后可能導致絲網(wǎng)印版松馳，精度下降；絲網(wǎng)有柔性，可以用于不平坦的表面。第58頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三59尼龍絲網(wǎng)印刷基本流程第59頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三60使用不銹鋼絲網(wǎng)的特點：絲徑細、目數(shù)多，耐磨性好，強度高，尺寸穩(wěn)定，拉伸性??；漿料通過性能好；漿料沉積厚度較易控制；適用于太陽能電池漿料的印刷。第60頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三61不銹鋼絲網(wǎng)印刷基本流程第61頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三Closeupofascreenusedforprintingthefrontcontactofasolarcell.Duringprinting,metalpasteisforcedthroughthewiremeshinunmaskedareas.Thesizeofthewiremeshdeterminestheminimumwidthofthefingers.Fingerwidthsaretypically100to200μm.Closeupofafinishedscreen-printedsolarcell.Thefingershaveaspacingofapproximately3mm.Anextrametalcontactstripissolderedtothebusbarduringencapsulationtolowerthecellseriesresistance.第62頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三Frontviewofacompletedscreen-printedsolarcell.Asthecellismanufacturedfromamulticrystallinesubstrate,thedifferentgrainorientationscanbeclearlyseen.Thesquareshapeofamulticrystallinesubstratesimplifiesthepackingofcellsintoamodule.第63頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三646背面電極網(wǎng)?。˙ackContactPrint）通常也采用網(wǎng)印技術來制造，與正面電極的不同點在于，金屬膏成分同時含有銀粉和鋁粉。這是因為銀粉本身無法與P型硅形成歐姆接觸，而鋁雖然可與P型硅形成歐姆接觸，但焊接性差，必須兩者混合使用。雖然一整層連續(xù)的背面電極的電阻較小，但生產(chǎn)中習慣采用正面電極般的網(wǎng)狀結構。因為一整層連續(xù)的背面電極會因為不同的熱膨脹系數(shù)，而使得晶片在高溫處理時發(fā)生彎曲變形。第64頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三Rearviewofafinishedscreen-printedsolarcell.ThecellhaveagridfromasingleprintofAl/AgpastewithnoBSF,ThecellhaveacoverageofaluminiumthatgivesaBSFbutrequiresasecondprintforsolderablecontacts.第65頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三66高效率太陽電池PERL太陽電池PassivatedEmitterwithRearLocallydiffusedcell第66頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三67ElectronmicroscopeimageofthetopsurfaceofaPERLCellshowingabrokenelectroplatedfinger.第67頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三68高效率太陽電池激光刻槽埋柵太陽電池(LaserGrooved,BuriedContactSolarCell

)Cross-sectionofLaserGrooved,BuriedContactSolarCell.第68頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三Crosssectionofapartiallyplatedlasergroove第69頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三70激光刻槽埋柵電池的制造工藝如下：表面制絨表面磷擴散和氧化激光刻槽化學清洗槽壁磷重擴散背表面鋁金屬化與燒結頂電極、背電極同時化學鍍邊緣絕緣化第70頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三71激光刻槽埋柵太陽電池的優(yōu)點相對于傳統(tǒng)電池的制造工藝，BCSC具有以下優(yōu)勢：高電極縱橫比（接觸電極的厚/寬比例較大）；極細的頂電極柵線（20μm寬）；遮光損失從網(wǎng)印電極電池的10~15%減少到2~3%；刻槽的寬度不變，通過增加它的深度來增加金屬的橫截面積，而不增加遮光面積；不需光刻、減反膜、拋光或研磨的表面；第71頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三72激光刻槽埋柵太陽電池的優(yōu)點另外：在刻槽區(qū)采用重摻雜的槽壁，減小了接觸電阻；僅在刻槽區(qū)域采取更深的擴散摻雜，有效地避免了金屬與發(fā)射區(qū)的直接接觸，同時確保了發(fā)射區(qū)的低摻雜濃度；通過使用輕摻雜的發(fā)射區(qū)來避免上表層“死區(qū)”的產(chǎn)生，從而顯著改善電池對于短波光的響應。第72頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三73高效率太陽電池背電極太陽電池（RCSC）RearContactSolarCells

BackContactSolarCellasusedincommercialproduction第73頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三747火烤（Cofiring）火烤的目的在于燒掉金屬膏中的有機化合物，并使得金屬顆粒燒結在一起，形成好的導體，同時藉著高溫與晶片表面形成很好的結合。通常來說，正面的金屬膏是涂在ARC層上面，而背面的金屬膏是涂在N型硅上面。第74頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三75三、模組化技術PackingDensity單元排列密度—以矩形最優(yōu)第75頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三76Inatypicalmodule,36cellsareconnectedinseriestoproduceavoltagesufficienttochargea12Vbattery.第76頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三771太陽電池的兩種基本工作電路

（1）僅用太陽電池作電源—穩(wěn)壓設計太陽電池的輸出電壓取決于照度，在采用太陽電池作為獨立電源時，為了在照度變化時使太陽電池的輸出電壓穩(wěn)定，需采用齊納二極管和電容器組成電壓穩(wěn)定電路。第77頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三78(2)并用蓄電池的方式—防逆流防過充太陽電池附加蓄電池時，電路由防逆流二極管和電流控制電路（或電壓控制電路）以及蓄電池構成。第78頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三792太陽電池的工作點太陽電池的工作點由負載阻抗、蓄電池的電壓特性來決定。直接連接負載時，太陽電池的工作點在負載的電流-電壓特性和太陽電池的電流-電壓特性的交點上。連接蓄電池時，太陽電池的工作電壓等于蓄電池的電壓工作點。此時，太陽電池的實際工作點的電壓和電流分別稱為工作電壓和工作電流，其數(shù)值與太陽電池輸出最大中功率時的最佳工作電壓和最佳工作電流不一定一致。第79頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三80直接連接負載時太陽電池的工作點第80頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三81連接蓄電池時太陽電池的工作點第81頁，共98頁，2023年，2月20日，星期三82為保證太陽電池的最佳輸出功率，需在光伏系統(tǒng)設計中合理考慮如下因素：光照強度電池特性（轉換效率、最佳功率點）負載特性串聯(lián)級數(shù)并聯(lián)組數(shù)蓄電池的工作特性（充放電特性，放電容量等）