【课件】对太阳能电池背电极的研究精品版
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对太阳能电池背电极的研究
吴旻 2010-11-19
晶体硅太阳能电池丝网印刷金属电极：
• 正面栅线 • 背电场 • 背电极
欧姆接触
遮光效应
正面栅线 性能
金属栅线 体电阻率
短路电流
填充因子
串联电阻
反射红外 波段光
铝背 场
吸杂
形成P+ 层
对太阳能电池背电极的研究
• 部分浆料公司对太阳 能电池背电极的材料进 行了研究，其它方面的 研究很少。
• 银在硅中扩散快，它本身可产 生缺陷，并易与缺陷络合，起 复合中心作用，严重影响少子 寿命。
浆料材料 • 主要由浆料
改进
公司完成
对背电极 • SiO2或SiNx
区域表面
处理
薄膜
更改背电 极设计
• 简单易行
对背电极进行优化设计
4mm背电极
2mm背电极
改进背电极前后的电池性能对比
2mm背电极 4mm背电极
Uoc 0.626 0.626
Isc 5.721 5.686
Rs 0.0045 0.0053
Rsh 118.9 174.4
FF 77.90 77.16
NCell 17.78 17.50
改进背电极前后的电池性能对比
5.73
Isc
5.72
5.71
5.7
5.69
5.68
5.67
5.66
2mm背电极
4mm背电极
材料 其它
太阳能电池厂商对背电极的设计各有不同
太阳能电池厂商对背电极的设计各有不同
电致发光（EL）
电致发光（Electro Luminescent-EL）
• 电致发光（EL）是一种测试太阳能电池片缺陷的 有效测试手段。
• 电致发光可以看做是电池片光电转换的逆作用， 与Leabharlann Baidu电转换相似的是，在相同的电流强度下，少 子寿命低的电池区域，其电致发光的效率也低。 发光强度与光电转换效率直接对应，因此电致发 光可以作为检测电池片缺陷的直接有效手段。
0.0054 0.0052
0.005 0.0048 0.0046 0.0044 0.0042
0.004
Rs
2mm背电极
4mm背电极
17.85 17.8
17.75 17.7
17.65 17.6
17.55 17.5
17.45 17.4
17.35
Eff
2mm背电极 4mm背电极
结论
• 通过对太阳能电池背电极的研究，认为银背电极由于直接 与硅片表面接触，会在硅片表面形成大量复合中心，影响 电池效率。
我公司的背电极设计
背电极区域EL图像发黑的原因分析
• 背电极覆盖区域处于电池的背面，并不会起到遮光的 作用
• 背电极通常使用银浆印刷，银浆直接印刷在P型硅表 面，在烧结后银与硅形成合金层，形成了无定形非晶 高密度结构，同时向硅中引入了银杂质。
背电极区域EL图像发黑的原因分析
• 在硅中，银产生一个受主能级 和一个施主能级，距离导带底 和价带顶均较远，为深能级杂 质。
• 选择了一种简单直观的方法对太阳能电池背电极进行优化 ，减小了背电极对电池性能的影响，提高太阳能电池的效 率。
谢谢！
吴旻 2010-11-19
晶体硅太阳能电池丝网印刷金属电极：
• 正面栅线 • 背电场 • 背电极
欧姆接触
遮光效应
正面栅线 性能
金属栅线 体电阻率
短路电流
填充因子
串联电阻
反射红外 波段光
铝背 场
吸杂
形成P+ 层
对太阳能电池背电极的研究
• 部分浆料公司对太阳 能电池背电极的材料进 行了研究，其它方面的 研究很少。
• 银在硅中扩散快，它本身可产 生缺陷，并易与缺陷络合，起 复合中心作用，严重影响少子 寿命。
浆料材料 • 主要由浆料
改进
公司完成
对背电极 • SiO2或SiNx
区域表面
处理
薄膜
更改背电 极设计
• 简单易行
对背电极进行优化设计
4mm背电极
2mm背电极
改进背电极前后的电池性能对比
2mm背电极 4mm背电极
Uoc 0.626 0.626
Isc 5.721 5.686
Rs 0.0045 0.0053
Rsh 118.9 174.4
FF 77.90 77.16
NCell 17.78 17.50
改进背电极前后的电池性能对比
5.73
Isc
5.72
5.71
5.7
5.69
5.68
5.67
5.66
2mm背电极
4mm背电极
材料 其它
太阳能电池厂商对背电极的设计各有不同
太阳能电池厂商对背电极的设计各有不同
电致发光（EL）
电致发光（Electro Luminescent-EL）
• 电致发光（EL）是一种测试太阳能电池片缺陷的 有效测试手段。
• 电致发光可以看做是电池片光电转换的逆作用， 与Leabharlann Baidu电转换相似的是，在相同的电流强度下，少 子寿命低的电池区域，其电致发光的效率也低。 发光强度与光电转换效率直接对应，因此电致发 光可以作为检测电池片缺陷的直接有效手段。
0.0054 0.0052
0.005 0.0048 0.0046 0.0044 0.0042
0.004
Rs
2mm背电极
4mm背电极
17.85 17.8
17.75 17.7
17.65 17.6
17.55 17.5
17.45 17.4
17.35
Eff
2mm背电极 4mm背电极
结论
• 通过对太阳能电池背电极的研究，认为银背电极由于直接 与硅片表面接触，会在硅片表面形成大量复合中心，影响 电池效率。
我公司的背电极设计
背电极区域EL图像发黑的原因分析
• 背电极覆盖区域处于电池的背面，并不会起到遮光的 作用
• 背电极通常使用银浆印刷，银浆直接印刷在P型硅表 面，在烧结后银与硅形成合金层，形成了无定形非晶 高密度结构，同时向硅中引入了银杂质。
背电极区域EL图像发黑的原因分析
• 在硅中，银产生一个受主能级 和一个施主能级，距离导带底 和价带顶均较远，为深能级杂 质。
• 选择了一种简单直观的方法对太阳能电池背电极进行优化 ，减小了背电极对电池性能的影响，提高太阳能电池的效 率。
谢谢！