硅片厚度对多晶硅太阳电池性能的影响
多晶硅太阳能电池的工作原理
多晶硅太阳能电池的工作原理多晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的一种太阳能电池技术。
它利用光的能量转化为电能，为人们提供了清洁的、可再生的能源。
本文将详细介绍多晶硅太阳能电池的工作原理，以及其在能源产业中的应用。
1. 多晶硅太阳能电池的结构多晶硅太阳能电池由多个薄片组成，每个薄片由多晶硅晶体构成。
这些多晶硅晶体的晶粒大小不一，边界存在缺陷，因此电池片的效率相对较低。
2. 光的入射与吸收多晶硅太阳能电池的工作原理是通过吸收光的能量来产生电流。
当太阳光照射到电池片表面时，光子的能量被多晶硅吸收，将光能转化为电能。
这个过程涉及到光子的能量交给半导体中的电子，使其跃迁到导电带，从而形成电流。
3. 光生电流的产生光子的能量跃迁到导电带后，会形成电子-空穴对。
多晶硅太阳能电池中，导电带是由硅晶体中的自由电子组成，而空穴则是缺乏电子的位置。
这些电子-空穴对的形成会导致在导电带中形成光生电流。
4. 电流的收集光生电流在电池片内流动，并通过金属导线传输出来。
多个电池片会连接在一起形成电池组，通过串联和并联的方式提高电压和电流的输出。
电池组可通过电流收集器将电能供给外部设备或储存起来。
5. 多晶硅太阳能电池的效率多晶硅太阳能电池的效率受到多个因素的影响。
首先，晶粒的大小和晶界缺陷会影响电池的效率。
晶粒越大、晶界缺陷越少，电池的效率越高。
其次，电池片的厚度也会对效率产生影响。
较薄的电池片可以提高透过率，但会降低光吸收量。
最后，表面反射和损耗也会对电池的效率造成一定影响。
6. 多晶硅太阳能电池在能源产业中的应用多晶硅太阳能电池广泛应用在能源产业中。
它可以用于家庭光伏发电系统，将太阳光转化为电能，为家庭供电。
此外，多晶硅太阳能电池还能应用于大型光伏电站、太阳能电池板等领域，为整个社会提供清洁的能源。
总结：多晶硅太阳能电池通过吸收光能将其转化为电能，在能源领域扮演着重要的角色。
通过工作原理的介绍，我们可以更好地理解多晶硅太阳能电池的运作方式及其在能源产业中的应用。
硅片质量对太阳能电池性能的影响
尚德电力控股有限公司张光春1.引言2007年全球商业化光伏电池市场中，由单晶硅和多晶硅组成的晶体硅太阳能电池的市场份额达%，是光伏市场的绝对主流产品，而且在可见的未来几年内，这种局面不会改变。
1999年-2007年全球商业化光伏电池市场份额硅片作为晶体硅太阳能电池的基础材料，其质量对电池性能具有很重要的影响。
一方面，硅片的内部缺陷和杂质会直接影响电池的效率和稳定性；另一方面，硅片的外观缺陷和表面质量对电池的制造和外观等也具有很重要的影响。
只有通过硅片供应商和电池片制造商的共同努力，不断改善和提高硅片质量，才能更好地为我们的客户提供高质量的电池和组件。
2. 单晶硅片质量对电池性能的影响单晶硅由于其本身内部完整的晶体结构，其电池效率明显高于多晶硅电池。
然而，单晶硅内部杂质和晶体缺陷的存在会严重影响太阳能电池的效率，比如：(a)光照条件下B-O复合体的产生会导致单晶电池的早期光致衰减；(b)内部金属杂质和晶体缺陷（位错等）的存在会成为少数载流子的复合中心，影响其少子寿命，导致电池性能的下降。
2．1少子寿命对电池性能的影响少子寿命是指半导体材料在外界注入（光或电）停止后，少数载流子从最大值衰减到无注入时的初值之间的平均时间。
少子寿命是用于表征材料的重金属沾污及体缺陷的重要参数，少子寿命值越大，相应的材料质量越好。
少子寿命已成为生产线上常规测试的一个参数。
我们选取某供应商某批单晶硅片进行实验，将硅片按不同少子寿命区分后，按正常电池工艺做成电池，其少子寿命和电池效率具有很好的对应关系，如下图所示。
早期光致衰减对电池性能的影响早期光致衰减机理P型掺硼晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象最早在30多年前就有相关报道。
大量的科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关，大家基本一致的看法是光照或电流注入导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体，从而使少子寿命降低，但经过退火处理，少子寿命又可恢复，其反应为：正是由于掺硼单晶硅在光照条件下硼氧复合体的生成，引起少子寿命的下降，最终导致太阳电池和组件功率的下降。
电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响
度１．５１３×１０“ｃｍｏ；３００Ｋ本征载流子浓度ｌ× １０加ｃｍ ３；介电常数１１ ９，Ｅ。＝１．１２４ｅＶ。
零），随电池厚度的降低基体的复合减少，Ｊ。降低， ，。ｈ提高，Ｖ。增加。随厚度的进一步增加，基体的复
２）太阳电池结构：ｎ＋／ｐ和ｎ＋／ｐ．ｐ＋型薄膜太阳 电池；电池的厚度Ｈ从ｌ～５０ｐｍ变化；电池表面无 减反射膜，设固定表面反射为１０％；电池结深为ｘ．
万方数据
— — — — — — — — — — 一— — — —一 ２６６
太
阳
能
学
报
２４卷
池的效率定义为叩＝型≯，其中ＦＦ是太阳电
Ｊ
１Ｄ
池的填充因子；Ｖ。，Ｊ：。分别为太阳电池的开路电压
５０“ｍ时，其开路电压的差别约６０ｍＶ。
和短路电流密度；Ｐ．。为入射到太阳电池表面单位面
积的功率。由上述分析可知，Ｖ。，Ｊ。随太阳电池的
膜太阳电池的研究及制备具有重要的参考意义。
１理论计算原理
Ｐｃｌ Ｄ１４１是一个计算太阳电池性能较好而且较 常用的计算程序。而它考虑的是对于单晶太阳电池 的性能的模拟计算，是求解准一维条件下连续性方 程的数值解。若要全面分析晶粒边界对薄膜太阳电 池性能的影响，需要解三维的连续性方程，具有很多 复杂的边界条件。问题将变得很繁杂。而对于多晶 硅薄膜太阳电池，电池的厚度很薄，若要求薄膜的晶 粒是柱状的，则光生少子在电池内的输运过程中不 会通过晶界产生复合，对太阳电池的输出有更大的 贡献，同时认为少子只在侧面晶界和前后表面上复 合。当晶粒尺寸远大于薄膜的厚度时（如Ｇ＝ ５Ｈ）”Ｊ，此时太阳电池的性能类似于单晶太阳电池； 随着晶粒尺寸的变小，由于晶界处的复合，体区少子 的扩散长度和寿命下降，光电流损失，暗电流增加。 晶粒尺寸与电池厚度相当时，基区中的少子复合几 率与收集几率相等，最好的扩散长度等于晶粒尺寸； 当晶粒尺寸小于电池厚度时，由于晶粒边界的复合， 基区中的扩散长度小于或等于晶粒尺寸，寿命按关 系ｒ＝Ｌ２／Ｄ下降，这时晶粒尺寸大小将等于或小 于基区中的少子扩散长度。
硅片厚度对多晶硅太阳电池的性能有什么影响？
硅片厚度对多晶硅太阳电池的性能有什么影响？为了进一步降低多晶硅太阳电池的成本，研究了硅片厚度对多晶硅太阳电池的短路电流密度、开路电压和效率的影响。
可以看出，在保证多晶硅太阳电池性能不变或者提高的前提下，硅片厚度可以减小到200um，如果继续减小厚度，电池的性能将会下降。
1、提高太阳电池的光电转换效率和降低成本是太阳电池研究的主要方向薄膜太阳电池能够大幅度降低材料的用量，是降低太阳电池成本最有效的手段。
多晶硅太阳能电池在世界太阳能电池市场中占一半左右的份额。
所以，在保证太阳电池性能不变甚至提高的前提下，减少多晶硅太阳电池硅片厚度对降低光伏能源的成本具有重要意义。
2、硅片厚度对短路电流Jsc的影响当使用更薄的多晶硅片时，要面临的一个问题是表面的复合与基区的材料质量。
已经有实验证实，在使用SiNx作为前表面钝化层和Al作为背面场（BSF）时，当多晶硅片厚度大于200um，Jsc与硅片厚度是相互独立的关系，只有硅片厚度小于200um，Jsc才随着厚度的减少而减少。
BSF能阻碍光生少子向背表面运动，降低背表面复合，有利于p/n结对载流子的收集。
厚度低时，基体对入射光的吸收减少，此时BSF对太阳电池的短路电流密度的影响就更明显。
SiNx作为前表面钝化层可以降低表面复合并且提高基区材料的质量。
但是，当硅片厚度很低时，很低低能量光子将穿过硅片而不能被吸收，Jsc会出现降低的趋势。
3、硅片厚度对开路电压V oc的影响在多晶硅太阳电池的背面使用AL-BSF时，如果硅片厚度大于200um，开路电压V oc与硅片厚度就是独立的关系。
V oc是温度T、光生电力Jl （理想情况下它等于Jsc）还有还有饱和电流Jo的函数：一个硅太阳电池的饱和电流Jo取决于有效的复合速度。
基区对于饱和电流的作用可以表示为：如果硅片基区厚度Wp与基区扩散长度Lp有的关系为：Wp》》Lp时，那么。
硅片质量对太阳能电池性能的影响1
硅片质量对太阳能电池性能的影响尚德电力控股有限公司张光春1.引言2007年全球商业化光伏电池市场中，由单晶硅和多晶硅组成的晶体硅太阳能电池的市场份额达87.4%，是光伏市场的绝对主流产品，而且在可见的未来几年内，这种局面不会改变。
1999年-2007年全球商业化光伏电池市场份额硅片作为晶体硅太阳能电池的基础材料，其质量对电池性能具有很重要的影响。
一方面，硅片的内部缺陷和杂质会直接影响电池的效率和稳定性；另一方面，硅片的外观缺陷和表面质量对电池的制造和外观等也具有很重要的影响。
只有通过硅片供应商和电池片制造商的共同努力，不断改善和提高硅片质量，才能更好地为我们的客户提供高质量的电池和组件。
2. 单晶硅片质量对电池性能的影响单晶硅由于其本身内部完整的晶体结构，其电池效率明显高于多晶硅电池。
然而，单晶硅内部杂质和晶体缺陷的存在会严重影响太阳能电池的效率，比如：(a)光照条件下B-O复合体的产生会导致单晶电池的早期光致衰减；(b)内部金属杂质和晶体缺陷（位错等）的存在会成为少数载流子的复合中心，影响其少子寿命，导致电池性能的下降。
2．1少子寿命对电池性能的影响少子寿命是指半导体材料在外界注入（光或电）停止后，少数载流子从最大值衰减到无注入时的初值之间的平均时间。
少子寿命是用于表征材料的重金属沾污及体缺陷的重要参数，少子寿命值越大，相应的材料质量越好。
少子寿命已成为生产线上常规测试的一个参数。
我们选取某供应商某批单晶硅片进行实验，将硅片按不同少子寿命区分后，按正常电池工艺做成电池，其少子寿命和电池效率具有很好的对应关系，如下图所示。
2.2 早期光致衰减对电池性能的影响早期光致衰减机理P型掺硼晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象最早在30多年前就有相关报道。
大量的科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关，大家基本一致的看法是光照或电流注入导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体，从而使少子寿命降低，但经过退火处理，少子寿命又可恢复，其反应为：正是由于掺硼单晶硅在光照条件下硼氧复合体的生成，引起少子寿命的下降，最终导致太阳电池和组件功率的下降。
多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响
收稿日期:2002206226 基金项目:云南省省院省校合作资助项目(99YS J01)文章编号:025420096(2003)022*******多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响廖 华1,2,林理彬1,刘祖明2,陈庭金2(1.四川大学物理系,辐射物理及技术国家教育部重点实验室,成都610064;2.云南师范大学太阳能研究所,昆明650092)摘 要:利用PC1D 计算了结构为n +/p 和n +/p 2p +多晶硅薄膜太阳电池的晶粒尺寸和薄膜厚度对其V oc ,J sc 和η的影响。
计算结果表明:对无陷光结构的多晶硅薄膜太阳电池,要获得10%的效率,薄膜厚度至少应大于22μm ;晶粒尺寸大于薄膜厚度的4倍时,晶界复合对载流子寿命的影响可以忽略;同时表明:太阳电池的背表面场(BSF )对提高多晶硅薄膜太阳电池的性能具有很大的作用。
关键词:多晶硅薄膜;晶粒尺寸;厚度;太阳电池中图分类号:TM615 文献标识码:A0 引 言提高太阳电池的光电转换效率和降低成本是太阳电池研究的主要方向。
薄膜太阳电池能够大幅度降低材料的用量,是降低太阳电池成本最有效的手段。
硅在自然界中储量丰富(硅是地球上储量第二大元素),而且无毒、无污染,是人们研究最多,技术最成熟的材料。
多晶硅薄膜太阳电池是实现高稳定、高效率、低成本最有前途的方法之一,因而成为目前国际光伏界研究的热点[1～3]。
由于多晶硅薄膜具有较多的晶粒边界,光生少子在晶粒边界的复合使光电流损失,暗电流增加(体区少数载流子扩散长度和寿命下降),严重的影响了薄膜太阳电池的短路电流密度,从而影响太阳电池的光电转换效率。
硅是间接跃迁的半导体材料,其吸收系数比直接跃迁半导体材料小。
当光入射到薄膜太阳电池表面时,一部分被电池表面反射,一部分被电池体内吸收,还有一部分则完全透过电池而损失。
所以材料厚度的降低对太阳电池性能产生较大的影响。
本文在理论上研究了多晶硅薄膜太阳电池的厚度及薄膜晶粒尺寸的大小对太阳电池性能的影响,给出获得效率高于10%的多晶硅薄膜太阳电池时,所需薄膜的最小厚度及晶粒尺寸。
硅片质量对太阳能电池性能的影响
硅片质量对太阳能电池性能的影响尚德电力控股有限公司张光春1.引言2007年全球商业化光伏电池市场中，由单晶硅和多晶硅组成的晶体硅太阳能电池的市场份额达87.4%，是光伏市场的绝对主流产品，而且在可见的未来几年内，这种局面不会改变。
1999年-2007年全球商业化光伏电池市场份额硅片作为晶体硅太阳能电池的基础材料，其质量对电池性能具有很重要的影响。
一方面，硅片的内部缺陷和杂质会直接影响电池的效率和稳定性；另一方面，硅片的外观缺陷和表面质量对电池的制造和外观等也具有很重要的影响。
只有通过硅片供应商和电池片制造商的共同努力，不断改善和提高硅片质量，才能更好地为我们的客户提供高质量的电池和组件。
2. 单晶硅片质量对电池性能的影响单晶硅由于其本身内部完整的晶体结构，其电池效率明显高于多晶硅电池。
然而，单晶硅内部杂质和晶体缺陷的存在会严重影响太阳能电池的效率，比如：(a)光照条件下B-O复合体的产生会导致单晶电池的早期光致衰减；(b)内部金属杂质和晶体缺陷（位错等）的存在会成为少数载流子的复合中心，影响其少子寿命，导致电池性能的下降。
2．1少子寿命对电池性能的影响少子寿命是指半导体材料在外界注入（光或电）停止后，少数载流子从最大值衰减到无注入时的初值之间的平均时间。
少子寿命是用于表征材料的重金属沾污及体缺陷的重要参数，少子寿命值越大，相应的材料质量越好。
少子寿命已成为生产线上常规测试的一个参数。
我们选取某供应商某批单晶硅片进行实验，将硅片按不同少子寿命区分后，按正常电池工艺做成电池，其少子寿命和电池效率具有很好的对应关系，如下图所示。
2.2 早期光致衰减对电池性能的影响早期光致衰减机理P型掺硼晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象最早在30多年前就有相关报道。
大量的科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关，大家基本一致的看法是光照或电流注入导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体，从而使少子寿命降低，但经过退火处理，少子寿命又可恢复，其反应为：正是由于掺硼单晶硅在光照条件下硼氧复合体的生成，引起少子寿命的下降，最终导致太阳电池和组件功率的下降。
太阳能晶硅电池厚度与效率的关系
如果Sr比较高，则会降低电池的效率，较低的Sr可以减少Eff的损失（甚至可以提高Eff）。临界的Sr?
临界的Sr=D/L，其中D为基体少子的扩散系数。对于电阻率为1 .cm的硅基体，其D=27cm2/s， 多晶硅的少子扩散长度L介于150~300um之间。因此可以计算得到Sr的临界值约为1000cm/s。 AL-BSF钝化的复合速度 在1000～10000 cm/s。 AL-BSF不足以降 低Sr，导致W↓时 Sr 对Eff影响↑ →Eff下降
Prog. Photovolt: Res. Appl. 2002; 10:279–291 (DOI: 10.1002/pip.421)
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晶硅电池厚度与效率的关系
Analysis-背表面的少子复合：（少子的扩散长度L 、硅片厚度W 、背表面的复合速度Sr ） 背表面的少子复合： 背表面的少子复合
Analysis-透射光引起的损失： 透射光引起的损Байду номын сангаас： 透射光引起的损失
晶体硅是间隙带材料，光吸收系数小，太阳能电池厚度减小时，由于透射光引起的损失随着 厚度的减小而增大。
References: 太阳能电池背表面钝化的研究 能源工程2009年,第1期
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晶硅电池厚度与效率的关系
浙江贝盛光伏股份有限公司
晶硅电池厚度与效率的关系
Conclusion： ：
时电池效率基本不变； 在常规钝化工艺（ 基础上，硅片厚度大于200um时电池效率基本不变； 在常规钝化工艺（ SiNx+ AL-BSF ）基础上，硅片厚度大于 时电池效率基本不变 硅片厚度小于200um后，随着硅片厚度的下降，效率呈较明显的下降趋势。 后 随着硅片厚度的下降，效率呈较明显的下降趋势。 硅片厚度小于
太阳能硅片切割中薄厚片问题分析
太阳能硅片切割中薄厚片问题分析摘要：在太阳能硅片生产过程中，薄厚片的存在会影响产品的合格率，同时会影响电池片的生产工艺。
本文主要对太阳能硅片产生薄厚片的原因进行了分析，以更好地降低和避免薄厚片的产生。
1.引言切片工序是制备太阳能硅片的一道重要工序，太阳能硅片的切割原理是转动的钢线上携带着大量碳化硅颗粒，同时工作台位置缓慢下降，由于碳化硅的硬度大于多晶硅（晶体硅的莫氏硬度为6.5，碳化硅的莫氏硬度为9.5），依靠碳化硅的棱角不断地对硅块进行磨削，起到切割作用。
薄厚片是衡量硅片品质的一个很重要的指标。
薄厚片的存在会影响硅片合格率及电池片的生产工艺，因此这对硅片品质提出了更加严格的要求。
2.硅片厚度产生偏差的原理硅片的切割过程是在导轮上完成的，钢线在导轮上缠绕形成相互平行的均匀线网，并以10-15m/s的速度运动，砂浆经浆料嘴均匀地流到线网，砂浆中的碳化硅由于悬浮液的悬浮作用裹覆在钢线上，对硅块进行切割。
但是随着切割的进行，钢线和碳化硅都会出现不同程度地磨损，钢线的椭圆度增大，携砂能力下降，同时碳化硅的圆度变大，平均粒径减小，切割能力也有所降低，因此，通常在平行工作台运动的方向，硅片入刀点厚度小于出刀点厚度；而和硅块运动方向垂直的方向上，硅片入线侧厚度小于出线侧厚度。
硅片厚度有一定的偏差范围，对于180μm厚度的硅片，其偏差范围为±20μm，超过此范围则成为不良品--薄厚片。
从根本上讲，薄厚片的产生都是由于各种问题导致线网抖动而造成的。
3.薄厚片原因分析薄厚片可分为两大类：（1）TV（ThicknessVariation厚度偏差），主要指硅片与硅片之间相同位置之间的厚度偏差，通常存在于同一锯硅片中。
（2）TTV （TotalThicknessVariation整体厚度偏差），指同一片硅片上最厚位置与最薄位置之间的偏差。
薄厚片根据其在硅片内的分布位置可以分为四类：整片薄厚（TV）；入刀点薄厚（TTV）；硅片中部至出刀点薄厚（TTV）；单片薄厚不均（TTV）。
多晶硅材料特性对太阳能电池效率的影响
多晶硅材料特性对太阳能电池效率的影响作者：刘林华马玉英任现坤来源：《当代化工》2019年第06期摘 ;;;;;要：研究了太阳能电池生产工艺中多晶硅片的电阻率、小方锭少子寿命及铸锭区域对电池转化效率的影响。
以P型多晶硅片为原材料，通过常规晶硅电池制作工艺，对不同电阻率范围的硅片产出电池片性能进行测试分析;采用少子寿命分别为LT<5.5 μs、LT>6.0 μs的小方锭，统计产出硅片的少子寿命和电阻率，并对比分析产出电池片性能;对比多晶硅铸锭各区域硅片产出电池片的电性能。
研究表明，1.4～2.0 Ω·cm为多晶硅电池制作的最优电阻率范围;方锭少子寿命>6.0 μs的硅片少子寿命与电阻率的平均值都高于方锭少子寿命<5.5 μs的硅片，电池转化效率同比高0.07%;铸锭中心区域的硅片产出电池片的转化效率要高于边角区域。
关 ;键 ;词：多晶硅;太阳能电池;电阻率;少子寿命;铸锭区域中图分类号：TG441.7 ;;;;;;文献标识码： A ;;;;;;文章编号： 1671-0460（2019）06-1140-04Abstract： The influences of poly-silicon wafer resistivity， minority carrier lifetime and ingot areas in solar cell production process on the conversion efficiency of solar cells were studied. Taking P-type silicon wafers as raw material， several kinds of wafer with different resistivity were screened by silicon inspection machine. And the respective solar cells’ electrical properties were measured and analyzed. The lifetime and resistivity of small silicon bricks with different lifetime were counted，and electrical properties of respective solar cells were contrasted. The electrical properties of solar cells located in different regions in poly-silicon ingot were analyzed. The results showed that， the best resistivity scope for the solar cells production was 1.4～2.0 Ω·cm. The average lifetime and resistivity of bricks whose lifetime was greater than 6.0 μs all were higher than those whose lifetime was below 5.5 μs; and the conversion efficiency was up 0.07 percent than another. The conversion efficiency of solar cells located in central area was higher than others.Key words： Multi-crystalline silicon; Solar cell; Resistivity; Lifetime; Ingot area能源短缺和環境污染等问题变得日益突出，晶硅太阳能电池已成为当前最为成熟的光伏发电技术，其中多晶硅太阳能电池的市场份额达70%，是光伏市场的主要产品[1，2]。
硅片材料特性对电池综合性能的影响
硅片材料特性对电池综合性能的影响黄宗明电池工艺部晶澳太阳能2原料片◆成品片剖面图成品片正面背面太阳能电池由硅片基底、正面结构、背面结构组成；其中硅片特性是影响电池综合性能的主要因素之一。
A.Eta：转换效率B.Uoc:开路电压C.Isc：短路电流D.FF：填充因子E.Rsh：并联电阻F.Irev2：反向电流2(-12V)厚度电阻率少子寿命C.O含量金属杂质位错晶界◆理想情况下，Isc随着厚度的增加而增加。
基体对光的吸收增加，尤其是长波段的光。
Si☐在标准的工业处理步骤下，200μm的硅片厚度是mc-Si太阳电池性能减少的起始点。
当多晶硅片厚度小于200μm时，mc-Si太阳电池的主要性能参数开始减少。
在降低硅片厚度以减少光伏成本时，要使用有效的表面钝化方法来减少表面复合与提高基区质量。
随着硅片薄化的趋势，硅片厚度除了对电池良率会产生负面影响，逐渐会对效率产生负面影响。
工艺条件片源电阻率少子寿命ISC VOC FF ETA低方阻同一厂家1.84 16.90 1.0538 1.0400 1.0130 1.0544 1.40 12.40 1.0388 1.0417 1.0157 1.0438高方阻同一厂家2.08 63.55 1.0563 1.0417 1.0103 1.0563 1.60 33.79 1.0525 1.0433 1.0184 1.0625高方阻不同厂家2.27 53.15 1.0525 1.0433 1.0169 1.0600 1.61 45.97 1.0488 1.0483 1.0191 1.0644☐当电阻率较高时，其电流较高，但电压及填充相对较低；反之亦然。
电阻率对效率的影响较大，并且硅片电阻率-电池工艺有一定的匹配性。
电阻率标称功率浆料衰减类别衰减率1.404高档位-LID-1.80%低档位-LID-1.75%1.848高档位-LID-1.29%低档位-LID-1.71%●衰减（LID)通常电阻率与电池LID呈反比关系。
太阳能电池硅片厚度
太阳能电池硅片厚度
太阳能电池硅片厚度是指太阳能电池的硅片厚度。
太阳能电池是
一种将太阳光转化为电能的设备，其中最重要的部分就是硅片。
硅片
的良好质量和适当的厚度是确保太阳能电池高效转换太阳光能的关键
因素之一。
通常，太阳能电池硅片的厚度在150-200微米之间，这足以达到
良好的光吸收和电转换效率。
然而，过厚或过薄的硅片都会降低太阳
能电池的效率。
过厚会导致能量损失、造成成本的提高，而过薄则会
影响太阳能电池的强度和寿命。
因此，厚度的选择必须综合考虑太阳能电池的性能、成本和寿命。
在设计太阳能电池时，还需考虑光吸收、电阻、晶格缺陷等因素，以
达到最佳效益。
太阳能电池硅片的厚度是太阳能电池技术发展中一个
关键的研究方向，厚度的不断优化将使太阳能电池更加轻薄透明，进
一步推动其应用领域的扩展。
硅片厚度对SE-PERC 单晶硅太阳电池制备过程的影响分析
晶硅太阳电池 ( 以下简称“太阳电池”) 制备过 下降趋势，这可能与硅片厚度减薄后其重量变小
程中湿法刻蚀工艺后硅片的减重、硅片背面抛光 有关。当相同重量的水膜覆盖在硅片正面时，由
效果，以及管式 PECVD 工艺后 SiNx 薄膜的膜厚 的影响进行分析。
于刻蚀槽内的滚轮运动时不是绝对的水平，较薄 的硅片因重量较轻，导致其在运行时的平稳性较
第 07 期 总第 327 期 2021 年 07 月
DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20201208.01
太 阳 能
SOLAR ENERGY
文章编号：1003-0417(2021)07-71-04
No.7 Total No.327 Jul., 2021
硅片厚度对 SE-PERC 单晶硅太阳电池 制备过程的影响分析
硅片厚度 /μm 减重 /g
光电转换 效率 Eta/%
开路电压 短路电流 填充因子 串联电阻 并联电阻 反向漏电流
Voc/ V
Isc/A
FF/%
Rs/Ω
Rsh/Ω
Irev2/A
180
0.30
0
0
0
0
0
00165源自0.27-0.03
-0.0022 -0.006
0.2
-0.0002
-19.3
0.0084
理论上，当硅片厚度减薄后，太阳光入射硅 基体后，被激发的载流子扩散到空间电荷区的路 径变短，少子被复合的概率降低，从而能有效减 小载流子的复合速率，对太阳电池的 Voc 提升有 积极作用。但由于晶体硅对入射光的吸收系数较 低，当硅片厚度减薄后，硅片对太阳光的吸收会 变少，从而会造成 Isc 的减小；而且每当光线穿 过硅片时，就会有部分光线从硅片的下表面透出 去，这是因为完全吸收入射光所需的路径往往大 于硅片的实际厚度 [3]，而 Isc 的降低又容易导致 Voc 的下降。因此，综合上述因素后认为，硅片 厚度减薄后太阳电池的 Voc 和 Isc 均会出现下降。 由于薄硅片在湿法刻蚀工艺时的减重不足，可能 会导致其背面扩散层去除不完全，从而使其背面 复合率较高，这可能也是太阳电池的 Voc 降低的 另一个影响因素。
硅片材料特性对电池综合性能的影响
27
晶澳太阳能
[7] 杨德仁. 浙江大学硅材料国家重点实验室. 铸造多晶硅的缺陷[C].
June 26, 2021
[7]
晶粒大小：>1－10mm 晶界垂直于表面 没有污染的晶界
EBIC_100 K
铸造多晶硅的晶体生长过程中，首先形 成很多的形核中心，而后晶体在形核中 心上形核并生长。这样在凝固后，晶体
16
晶澳太阳能
June 26, 2021
A. Eta：转换效率 B. Uoc:开路电压 C. Isc：短路电流 D. FF：填充因子 E. Rsh：并联电阻 F. Irev2：反向电流2(-12V)
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厚度 电阻率 少子寿命 C.O含量 金属杂质
对角线测量方法：测量如 图所示的两条对角线长度。
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外观监控项与电池片生产相关性介绍
预清洗
制绒
制绒后 清洗
硅片装卸 蓝
硅片制绒：由于制绒过程是化学腐 蚀和物理传动过程，若硅片表面存在缺 陷，会导致制程碎片率升高。
硅片周转：由于硅片表面 缺陷导致其表面承受应力降 低，在硅片周转过程中会造 成碎片率上升，硅片表面缺 陷扩大。
浆料 -
衰减类别 LID LID LID LID
➢通常电阻率与电池LID呈反比关系。
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衰减率 -1.80% -1.75% -1.29% -1.71%
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少子寿命是用于表征材料的重金属沾污及体缺陷的重要参数，少子寿命值越大，相应的材 料质量越好。 由于多晶硅片内部杂质和缺陷的不均匀性，其少子寿命分布也具有很大的不均匀性，而最 终决定所做电池效率的是硅片少子寿命最小值。
多层氮化硅膜对太阳电池的影响
多层氮化硅膜对太阳电池的影响摘要：氮化硅膜层在晶体硅太阳电池中起到钝化和减反射的作用，对太阳电池的转换效率有着重要的影响。
实验采用P型多晶硅片，经制绒、扩散和湿法刻蚀等工艺后，在温度460℃，NH3:SiH4气体比例3:1-10:1，射频功率5300-6100W，压强为1500mTorr等工艺参数下，沉积了不同厚度组合的多层氮化硅膜。
利用少子寿命测试仪和反射率测试仪对PECVD沉积氮化硅膜前后硅片的少子寿命和沉积氮化硅膜后的反射率进行了测量。
实验结果表明，第一、第二层厚度为33nm，而顶层厚度为15nm时，钝化效果最好较沉积氮化硅膜之前提高了54.5%，而反射率则是在第一层厚度为45nm、第二层厚度为22nm、顶层为15nm时，反射率最低值为4.51%。
关键词：管式PECVD；钝化效果；减反射；多层氮化硅膜一、引言SiNx薄膜具有良好的绝缘性、化学稳定性和致密性等特点，被广泛地用于半导体的绝缘介质层或钝化层。
等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）制备的SiNx膜具有沉积温度低，沉积速度快、薄膜质量好、工艺简单易于工人操作等优点被大量应用于晶体硅太阳电池产业中[1-4]。
管式PECVD参数主要包括：温度、气体流量、压强、功率、频率开关比和沉积时间等。
影响氮化硅膜质量的工艺参数较多，采用传统实验方法研究各工艺参数对氮化硅膜的减反射和钝化效果的影响，需要进行的实验数量是非常大的，同时各工艺参数具有交互性，所以获得优化的工艺参数组合是非常复杂困难的。
二、实验方法采用p型多晶硅片（15.6cm×15.6cm），方块电阻为50Ω/□的扩散层，利用管式PECVD设备在温度460℃，NH3:SiH4气体比例3:1-10:1，射频功率5300-6100W，压强为1500mTorr等工艺参数下沉积不同厚度的多层氮化硅膜作为多晶太阳电池的减反射膜层。
利用少子寿命测试仪和反射率测试仪对PECVD 制备的氮化硅膜前后的硅片少子寿命以及反射率进行了测量。
晶硅光伏电池中硅片的厚度
晶硅光伏电池中硅片的厚度
晶硅光伏电池是一种利用光生电效应将太阳能转化为电能的装置。
其中，硅片是光伏电池的核心部件之一，其厚度对光伏电池的性能有着重要影响。
硅片的厚度在晶硅光伏电池中起着至关重要的作用。
一方面，硅片的厚度决定了光伏电池的光吸收能力。
光的能量在穿过硅片时会被吸收，而较厚的硅片能够吸收更多的光能量，从而提高光伏电池的效率。
另一方面，硅片的厚度还会影响光伏电池的电流产生能力。
较厚的硅片能够容纳更多的电子，从而增加电流的产生，提高光伏电池的输出功率。
在实际应用中，硅片的厚度通常在几十到几百微米之间。
较薄的硅片可以提高光伏电池的光吸收效率，因为光能够更容易穿过较薄的硅片。
然而，过薄的硅片会导致电子的复合损失增加，从而降低电流的产生能力。
因此，在硅片的厚度选择上需要进行权衡。
一般来说，硅片的厚度应根据具体应用需求和光伏电池的设计来确定。
硅片的制备过程也对其厚度有一定的要求。
制备硅片的常见方法是通过切割单晶硅或多晶硅材料来获得。
在切割过程中，硅片的厚度会受到切割工艺和设备的限制。
因此，在实际生产过程中，需要根据切割设备的性能和要求来选择合适的硅片厚度。
晶硅光伏电池中硅片的厚度是决定光伏电池性能的重要因素之一。
合适的硅片厚度可以提高光伏电池的光吸收和电流产生能力，从而提高光伏电池的效率和输出功率。
在实际应用中，需要根据具体需求和设计来选择合适的硅片厚度。
同时，硅片的制备过程也对其厚度有一定的要求。
通过合理选择硅片的厚度，可以进一步提高光伏电池的性能和应用价值。
31-多晶硅太阳电池双面钝化的研究
第 12 届中国光伏大会暨国际光伏展览会论文（A. 晶体硅材料及电池）多晶硅太阳电池双面钝化的研究赵素香 1,2 张松 2 王振交 2 李果华 1 朱海东 2 吴文娟 2 陈如龙 2 杨健 2 张光春 2 季静佳 2 施正荣 21. 江南大学理学院 无锡 214122 xxnhkl@ 2. 无锡尚德太阳能电力有限公司 214028摘要： 摘要：为了降低多晶硅太阳电池背表面少子复合速率，提高少子寿命，采用了多晶硅太阳电池双面钝化结构。
实验采用 SiO2/SiNx 叠层膜作为双面钝化膜，通过丝网印刷的方法形成 背面局部接触。
经过快速热处理，少子寿命有明显的提升。
实验结果显示多晶硅太阳电池双 面钝化后少子寿命为 387µs，开路电压为 698mV。
制成电池后开路电压为 636mV，转换效 率也比常规铝背场多晶硅太阳电池高。
结果表明， 双面钝化有效降低了多晶硅太阳电池表面 少子复合速率，提高了少子寿命，增加了电池的开路电压以及转换效率。
关键词： 关键词 双面钝化，背面接触，多晶硅太阳电池 1 引言为了降低太阳电池成本， 电池硅片的厚 度逐渐减薄。
而当少数载流子的扩散长度大 于硅片厚度时， 电池片上下表面的复合速率[1]响应，提高背表面的光生载流子收集率，进 而提高太阳电池的转换效率， 是商品化晶体 硅太阳电池采用的主要背表面钝化结构的 未来趋势。
对效率的影响就显得更加重要 。
尤其是多 晶硅太阳电池由于材质和晶粒间界的存在， 表面缺陷较多，严重影响材料的少子寿命， 降低太阳电池的转换效率。
表面钝化技术， 使太阳电池的有效少数载流子寿命保持在 较高水平， 从而得到较高的开路电压和短路[2]2 表面钝化膜的作用2.1 降低载流子复合， 降低载流子复合，提高转化效率 多晶硅太阳电池中由于少子复合使得 光生载流子损失严重， 从而导致太阳电池效 率降低。
而硅片中少子寿命在很大程度上受 硅片表面状态的影响。
硅片厚度变化趋势
硅片厚度变化趋势硅片厚度是指硅片的垂直方向上的尺寸，它是制造集成电路和光伏电池等器件的重要参数。
硅片厚度的变化趋势与其在不同领域的应用密切相关，下面将从集成电路和光伏电池两个方面来探讨硅片厚度的变化趋势。
一、集成电路中的硅片厚度变化趋势在集成电路制造中，硅片厚度是影响电路性能和制造成本的重要因素之一。
随着集成电路技术的不断发展和进步，硅片厚度也在不断变化。
1. 微型化趋势：随着集成电路技术的微型化趋势，硅片厚度逐渐变薄。
这是由于微型化可以提高集成电路的集成度和性能，减小电路的功耗和体积，提高芯片的工作速度和可靠性。
2. 工艺要求：随着制造工艺的不断进步，对硅片的平坦度和表面质量要求越来越高，这也要求硅片厚度的控制更加精确。
通常情况下，硅片的厚度要在纳米级别进行控制，以满足微细加工的要求。
3. 材料技术：新材料的引入和应用也对硅片厚度产生了影响。
例如，SOI（Silicon On Insulator）技术中的硅层厚度较薄，可以提高集成电路的性能和抗辐射能力。
在光伏电池制造中，硅片厚度对光伏电池的转换效率和成本起着重要作用。
随着太阳能发电技术的发展，硅片厚度也在不断变化。
1. 转换效率：硅片的厚度与光伏电池的转换效率密切相关。
一般来说，硅片厚度较薄可以提高光伏电池的光吸收能力和电子收集效率，从而提高转换效率。
但过薄的硅片会增加电子复合的几率，降低电池的转换效率。
2. 成本控制：硅片的厚度也与光伏电池的制造成本相关。
过薄的硅片在制造过程中容易产生损坏，增加了制造成本。
因此，光伏电池制造中，需要在硅片厚度和制造成本之间进行权衡。
3. 新材料应用：除了传统的单晶硅片，还有多晶硅片等新材料的应用。
多晶硅片相对于单晶硅片来说，可以采用较薄的厚度，并且具有较低的制造成本，但其转换效率相对较低。
硅片厚度的变化趋势与其在集成电路和光伏电池等领域的应用密切相关。
在集成电路制造中，硅片厚度逐渐变薄以满足微型化的要求和工艺的提高；在光伏电池制造中，硅片厚度与转换效率和制造成本之间需要进行权衡。
多晶电池片的规格
多晶电池片的规格多晶电池片是一种常用的光伏发电设备，具有高效、可靠、稳定的特点。
它通常由多晶硅晶体制成，属于光伏发电的核心组件之一。
首先，多晶电池片的规格主要包括尺寸、厚度、电池片效率等方面。
一、尺寸：多晶电池片的尺寸通常以正方形或矩形为主，常见的规格有156 mm × 156 mm和156.75 mm × 156.75 mm。
这些尺寸是根据工业生产的便利性和需求而确定的。
二、厚度：多晶电池片的厚度通常在160 μm到200 μm之间。
厚度会直接影响到电池的光电转换效率和机械强度。
一般来说，多晶电池片的厚度越薄，光电转换效率越高。
三、电池片效率：多晶电池片的效率是指单位面积内能够转换成电能的光能的比例。
多晶电池片的效率通常在15%到20%之间，部分优质的多晶电池片的效率甚至可以达到20%以上。
效率越高，代表着光能的利用率越高，发电效果也就越好。
四、电流与电压：多晶电池片的额定电流和额定电压是影响其输出功率的重要参数。
一般情况下，多晶电池片的额定电流在5A到10A之间，额定电压在0.5V到1V之间。
五、工作温度：多晶电池片在工作时会产生一定的热量，因此工作温度也是一个需要考虑的重要因素。
多晶电池片的工作温度通常在-40℃到85℃之间，超过这个范围可能会影响电池的性能和寿命。
六、颜色：多晶电池片的颜色通常为深蓝或深紫色。
这是因为多晶硅晶体的特殊结构决定了它对光线的吸收和反射，使其呈现出这种颜色。
综上所述，多晶电池片的规格主要包括尺寸、厚度、电池片效率、电流与电压、工作温度和颜色等方面。
这些规格的选取需要根据具体的应用需求来确定，以提高多晶电池片的发电效率和工作稳定性。