偏重于科学研究直拉光伏电池电池及浇铸多晶硅电池起伏的差别,及其导致差别组成的缘故。结果显示,该差别的组成关键不会受到B-O复合体、碳含量、分凝指数及金属离子的危害。 章节目录 太阳光电池和发电量技术性的大规模拓张,对传统式不可再生资源发电量技术性组成了强悍冲击性,在电力能源日渐耗光和空气污染日渐恶化的今日,其科学研究备受瞩目。太阳光电池依照常用原材料的差别,关键分为光伏材料电池、半导体材料化学物质电池、有机物电池,及其近些年科学研究活跃性的钙钛矿电池。
在其中,光伏材料电池中的晶体硅电池又分为光伏电池和多晶硅电池两类,占据了90%上下的市场占有率[1]。大家都知道,光伏电池电池光致起伏(LID)依然是并发症领域的诸多难点,尤其是近些年新的产品研发和产业发展的浸蚀发射极和部分腹了解(PERC)电池,其LID值称得上达到3%~5%;殊不知同是p型多晶硅电池的LID却一直较低。某种意义的掺加硼电池,各有不同的晶体材料方法最终导致各有不同的LID值。文中偏重于科学研究LID的影响因素,及其各有不同晶体材料方法对LID值的危害。
1、LID的影响因素 危害LID的要素为:1)硼氧(B-O)复合体。B-O复合体是危害LID的关键要素之一,LID值与B浓度正相关,与O浓度平方米正相关[2]。2)结晶內部碳(C)含量。
高浓度的C对B-O复合体不会有抑制效果[3]。3)分凝指数。氧在硅中的分凝指数为1.25,因而针对直拉光伏电池而言,头顶部的O含量较为较高,尾端较为较低;而针对浇铸多晶硅而言,底端再作凝固,则O浓度最少;顶端后凝固,则O浓度小于。
4)硼铁(Fe-B)对的转化成-添充实体模型。Fe-B对转化成Fe和B,低电子能级的Fe添充管理中心使硅片遭受Fe环境污染,进而引起电池特性升高。 2、试验设计 2.1实验仪器 硅片C/O含量、少子使用寿命,及其硅片薄厚等主要参数各自应用Nicolet8700傅立叶红外线(FT-IR)光谱分析仪、法国SemilabWT-1000少子使用寿命检测仪、上海市星纳MS203芯片智能主要参数检查仪进行检测;电池光照处理应用上海市太阳能工程技术性研究所HS1610C热斑使用性能试验设备;阳光照射前后左右的电池技术参数精确测量应用法国H.A.L.M高精密I-V检测系统;应用中导光学机器设备有限责任公司的FL-01一体机进行硅片的光致发光(PL)和电池的电致发光(EL)精确测量。 2.2实验试品及应急处置 试品搜集完全一致电阻(1~3)的浇铸多晶硅(MC-Si)及直拉光伏电池(CZ-Si),检测其原材料硅片各类主要参数作过适度纪录;随后将试品历经完全一致电池制作工艺应急处置后,各自选择10片电池片, 应用热斑使用性能环境试验箱进行光照处理,光照度1000W/m2,時间5h;应用完全一致系统软件精确测量阳光照射后的电池技术参数,推算出来阳光照射全过程中起伏占比。
3、結果与剖析 硅片各类主要参数相匹配光致起伏值见报表1,在其中,起伏1和起伏2意味着同一标准下电池起伏的2次检测。由报表1由此可见,完全一致电阻的MC-Si及CZ-Si起伏的差别关键来源于O浓度和C浓度的转变。因为MC-Si浇铸全过程中应用的是瓷器钳锅,其关键成分SiO2(99%)、Al2O3(0.5%)、GaO(0.5%)和Si3N4镀层;而CZ-Si拉晶全过程中应用石英玻璃管钳锅,其关键成分是单一高纯的SiO2(100%),而且应用高纯度SiO2做为镀层原材料[4]。
瓷器钳锅自身的SiO2含量较石英玻璃管钳锅偏高,而且Si3N4镀层中O含量较高显SiO2镀层偏高,进而导致多晶硅较光伏电池O含量明显偏高;除此之外,B-O复合体是危害LID的关键要素之一,LID值跟B浓度正相关,与O浓度平方米正相关[2];因此 讲到,多晶硅O含量偏高是导致多晶硅电池起伏偏高的关键缘故(如图所示1下图)。 次之是碳含量,碳的分凝指数及其拉晶和浇铸全过程中的热场产自的各有不同,造成 MC-Si中C含量明显小于CZ-Si,而高浓度的C对B-O复合体不会有抑制效果[3]。
这也是导致多晶硅电池起伏高过光伏电池电池的缘故之一如图2下图。此外,危害LID的要素也有分凝指数,O在硅中的分凝指数为1.25,针对CZ-Si而言,拉晶全过程中头顶部再作凝固,因而头顶部O含量最少;伴随着溶体的提升,钳锅奉献的沉定O的浓度再一次降低,不会受到溶体热对流的危害,结晶中O浓度中后期再一次提高;全部结晶中O浓度展现出到数转变的曲线图关联,称之为轴径O曲线图[5]。
而针对MC-Si而言,底端再作凝固,O浓度最少;顶端最终凝固,O浓度小于。 MC-Si相较为CZ-Si位错及其缺少较多,对于缺少否不容易造成 LID的差别这一难题,大家进行了科学研究,结果显示,缺少对LID危害并不算太大。
这与王朋[6]等对有关MC-Si中缺少对LID的危害科学研究結果相符合。
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