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不同方块电阻对电性能的影响分析众所周知，PN结是太阳能电池片的基础，对电池片的电性能起着决定性的作用。而方 块电阻则是实际生产中检验PN结的一个重要参数,它能准确反映PN结结深以及掺杂情况。本文通过简单实验，分析了不同方块电阻对电池片最终电性能的影响。实验1 实验条件：清洗制绒后的 P 型硅片，扩散设备及相应的配套设备。2实验过程：（1）在同一炉管，不同温度下对两批硅片分别进行N型扩散，使两批硅 片的方块电阻形成明显差异。R4045, R/5055。（2）对这两批具有不同方块电阻的硅片进行生产跟踪，得到最终相应电池 片的电性能参数。（ 3）分析最终数据。3 实验结果3.1 不同方块电阻对电池片开路电压的影响图1图 1 为两种不同方块电阻的电池片的开路电压曲线。 Uoc1 和 Uoc2 分别对应方块电阻 为Rp和R2的电池片。从图 1 可以看出，方块电阻为5055 时电池片的开路电压比方块电阻为4045 时大。 具体原因将在后文中有所涉及。3.2不同方块电阻对电池片短路电流的影响IsclIsc2图2图2为两种不同方块电阻的电池片的短路电流曲线。Iscl和Isc2分别对应方块电 阻为 R 和 R 的电池片。1 2从图1可以看出，方块电阻为5055时电池片的短路电流比方块电阻为4045 时大。具体原因将在后文中有所涉及。3.3不同方块电阻对电池片串联电阻的影响图3图3为两种不同方块电阻的电池片的串联电阻曲线。RS1和RS2分别对应方块电阻为R 口和只口2的电池片。从图 3 可以看出，方块电阻大时，电池片总的串联电阻也随之增大。 3.4不同方块电阻对电池片并联电阻的影响图4图4为两种不同方块电阻的电池片的并联电阻曲线。RS1和RS2分别对应方块电阻为R 口和只口2的电池片。从图 4可以看出，方块电阻增大时，电池片的并联电阻将会稍微减小。3.5 不同方块电阻对电池片填充因子的影响图5图5为两种不同方块电阻的电池片的填充因子曲线。RS1和RS2分别对应方块电阻为R 口和的电池片。从图 5 可以看出，方块电阻大时，填充因子数值会稍有下降。结论：首先从光伏效应的原理说起当 P-N 结受光照时，电池片对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子。但 能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴，N区产生 的光生电子属多子，都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和 结区的电子空穴对（少子）扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被 拉向N区，光生空穴被拉向P区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近 有光生电子积累，在P区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建 电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低，其减小量即光生 电势差，P端正，N端负。于是有结电流由P区流向N区，其方向与光电流相反。实际上，并非所产生的全部光生载流子都对光生电流有贡献。设N区中空穴在寿命Tp 的时间内扩散距离为Lp, P区中电子在寿命Tn的时间内扩散距离为Ln。Ln+Lp=L远大于 P-N结本身的宽度。故可以认为在结附近平均扩散距离L内所产生的光生载流子都对光电流 有贡献。而产生的位置距离结区超过L的电子空穴对，在扩散过程中将全部复合掉，对P-N 结光电效应无贡献。电池片的方块电阻大，则意味着掺杂浓度低，因此PN更靠近电池片表面，也就是说 结浅。这种情况下，PN结的耗尽区宽度将会比高掺杂浓度时大，所以会获得较大的少子扩 散长度，对光生电流产生贡献的光生载流子也就更多。因此，方块电阻大的时候短路电流增 大。反之，当方块电阻小，PN结深时，短路电流将会减小。同理，当方块电阻大时，PN结耗尽区宽度大，则反向饱和电流减小，根据开路电压的 kT仃）公式：Voc=In可知，开路电压随着饱和电流IS的减小而呈对数增加。因此，当q I仁丿方块电阻大的时候开路电压也会随之有低幅度的增加。而根据电池片串联电阻的表达式：R = r + r + r + r + r + rS mfc 1t b c 2 mbrt 是正面扩散层的电阻， 其表达式是Rq（WL）4m2R为扩散层方块电阻； L 为电池主焊接电极方向尺寸； W 为电池细栅线方向尺寸； msq为细栅线条数 。从以上公式可知，当方块电阻增大时，即R增大，电池片的串联电阻也随之增大。同sq样，方块电阻小时，串联电阻减小。 填充因子主要受串联电阻和并联电阻影响，所以，当方块电阻大时，填充因子减小。FF * I V根据转化效率的公式E二lc，当FF即填充因子和短路电流Isc和开路电压pinVoc任意一个增大时转化效率都将增大。而由上文可知，方块电阻大时，Isc和Uoc增大， FF减小，方块电阻减小时，Isc和Uoc减小，FF增大，所以，针对同一材料，可以调出一 个最优的方块电阻值，得到最恰当的转化效率。
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