高效晶体硅太阳能电池技术

第1章绪论 1

1.1　引言　/ 2

1.2　晶体硅太阳能电池的理论基础　/ 6

1.2.1　工作原理　/ 6

1.2.2　参数的测量及计算　/ 12

1.3　晶体硅太阳能电池效率损失机制　/ 15

1.3.1　光学损失　/ 16

1.3.2　电学损失　/ 17

1.4 　界面钝化结构　/ 20

1.5　晶体硅太阳能电池的关键工艺进展　/ 24

1.5.1　抛光去损伤工艺　/ 24

1.5.2　制绒工艺　/ 25

1.5.3　扩散工艺　/ 27

1.5.4　钝化技术　/ 28

1.5.5　介质膜开膜工艺　/ 31

1.5.6　金属化工艺　/ 32

参考文献　/ 33



第2章p型钝化发射极及背面接触（PERC）太阳能电池技术 40

2.1　PERC太阳能电池的发展历程　/ 41

2.2　p型PERC太阳能电池制造关键工艺　/ 43

2.2.1　选择性发射极的制备　/ 43

2.2.2　背面钝化膜的结构与制备　/ 49

2.2.3　背面局域金属接触技术　/ 53

2.3　化学返刻调控选择性发射极掺杂浓度分布研究　/ 55

2.4　背面反射及叠层钝化层研究　/ 68

2.4.1　背面反射结构研究　/ 68

2.4.2　背面叠层钝化膜的研究　/ 73

2.5　背面局域接触图形研究　/ 77

2.6　背面局部硼激光掺杂研究　/ 86

2.7　p型多晶PERC太阳能电池技术　/ 93

2.8　p型PERC双面太阳能电池技术　/ 100

2.9　p型PERC太阳能电池技术的发展展望　/ 105

参考文献　/ 105



第3章n型钝化发射极背面局部扩散（PERL）和钝化发射极背面整面扩散（PERT）结构太阳能电池技术 111

3.1　n型PERL和PERT结构太阳能电池技术的发展历程　/ 112

3.2　PERT结构n型太阳能电池器件模拟及结构设计　/ 118

3.2.1　前表面绒面形貌的影响和减反膜系的设计　/ 118

3.2.2　太阳能电池复合模型研究　/ 121

3.2.3　n型太阳能电池电阻分析模型研究　/ 123

3.3　PERT结构n型太阳能电池工艺研究　/ 129

3.3.1　绒面制备技术研究　/ 129

3.3.2　关键金属化工艺研究　/ 138

3.3.3　p型及n型掺杂研究　/ 140

3.4　太阳能电池制备及性能分析　/ 143

3.4.1　太阳能电池制备与性能　/ 143

3.4.2　太阳能电池复合损失分析　/ 145

3.4.3　太阳能电池串联电阻损失分析　/ 146

3.4.4　太阳能电池光学损失分析　/ 147

3.5　n型PERL和PERT结构太阳能电池技术的发展展望　/ 150

参考文献　/ 151



第4章硅基异质结（SHJ）太阳能电池技术 154

4.1　SHJ太阳能电池技术的发展历程　/ 155

4.2　SHJ太阳能电池原理与结构　/ 156

4.2.1　太阳能电池结构基础　/ 156

4.2.2　半导体异质结基础　/ 158

4.2.3　SHJ太阳能电池结构与原理　/ 161

4.2.4　SHJ太阳能电池中载流子输运机制　/ 165

4.2.5　SHJ太阳能电池特点　/ 167

4.3　SHJ太阳能电池制造工艺与关键技术　/ 169

4.3.1　湿化学处理　/ 169

4.3.2　非晶硅沉积　/ 170

4.3.3 　透明导电薄膜沉积　/ 171

4.3.4　电极沉积　/ 172

4.4　SHJ太阳能电池性能分析　/ 173

4.4.1　载流子寿命　/ 173

4.4.2　短路电流　/ 174

4.4.3　开路电压　/ 175

4.4.4　填充因子　/ 175

4.5　SHJ太阳能电池技术的发展展望　/ 177

参考文献　/ 177



第5章n型隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳能电池技术 181

5.1　钝化接触太阳能电池技术的发展历程　/ 182

5.2　隧穿氧化层的影响　/ 185

5.2.1　SiO2层对钝化及磷扩散过程的影响　/ 187

5.2.2　SiO2层对接触电阻率的影响　/ 192

5.3　多晶硅薄膜层的影响　/ 193

5.3.1　多晶硅薄膜的制备研究　/ 193

5.3.2　多晶硅薄膜层厚度对钝化的影响　/ 195

5.3.3　多晶硅薄膜的掺杂对钝化接触结构的影响　/ 197

5.4　钝化接触结构光学特性　/ 201

5.5　n型钝化接触太阳能电池制备及性能研究　/ 205

5.5.1　太阳能电池的制备　/ 205

5.5.2　太阳能电池电性能分布与数据分析　/ 214

5.5.3　太阳能电池FCA分析　/ 215

5.5.4　太阳能电池复合电流分析　/ 216

5.5.5　太阳能电池的衰减测试　/ 217

5.6　n型钝化接触太阳能电池技术的发展展望　/ 219

参考文献　/ 222



第6章背结背接触（IBC）太阳能电池技术 226

6.1　IBC太阳能电池的发展历程　/ 228

6.2　IBC太阳能电池的结构特征　/ 233

6.3　IBC太阳能电池制造的关键工艺技术　/ 234

6.3.1　前表面陷光和钝化技术　/ 235

6.3.2　背表面掺杂技术　/ 237

6.3.3　金属化接触和栅线技术　/ 239

6.4　IBC太阳能电池技术的发展展望　/ 240

参考文献　/ 240