PERC电池工艺基础知识介绍.ppt

PERC电池工艺基础CC6电池工艺部-2018.07 目录 太阳能电池原理基础 PERC电池结构 氧化铝的作用 氧化铝设备及工艺介绍 PERC电池前景展望 太阳能电池原理基础l 半导体基本原理晶体结构与能带理论 晶体、准晶体与非晶体导体、半导体与绝缘体价带、导带与禁带直接带隙与间接带隙半导体 太阳能电池原理基础l 光生伏特效应与pn结 PN结的形成与作用光吸收：光激发电子的过程半导体中最重要的光吸收过程是将电子从价带激发到导带，并在价带中留下空穴的过程，称为本征吸收。 太阳能电池原理基础l 晶体硅太阳能电池的极限效率和损失 晶体硅太阳能电池的极限效率？ 太阳能电池原理基础l 晶体硅太阳能电池的极限效率和损失1. 短路电流损失：面积栅线的阻挡面积反射表面反射的光损失透过损失厚度的减薄导致的吸收损失复合电流体内和表面的复合电流损失2. 开压损失复合损失非平衡载流子的复合导致的势能损失 转换效率的计算公式： Eff=Isc*Voc*FF/Pin钝化：减少表面缺陷引起的非平衡载流子的损失 PERC电池结构l PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) 升级方便：在传统电池工艺基础上增加两个工序即可升级； 电池效率提升明显：多晶1.0%-1.2%；单晶1.2%-1.5%。 PERC电池结构 制绒扩散 去PSG+正面氧化 背面AlOx/SiNx+正面SINx 激光开槽 印刷烧结 测试l PERC 电池工艺流程 氧化铝的作用l PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)：发射极及背表面钝化的太阳能电池P-type Solar Cell WaferSiOxAlOxa-SiNx:Ha-SiNx:H 正面背面12 34l 背表面钝化：降低背表面缺陷态密度，降低背表面复合l 提高背面内反射 氧化铝的作用 提高背面内反射率： PERC电池背面氧化铝和氮化硅膜可提升背面发射率，提升长波段光的二次吸收，硅片薄片化后该优势会更明显。 氧化铝的作用 降低背面表面复合 PERC电池背面较常规铝背场结构减少了背面金属接触面积，另一方面氧化铝可以有效的钝化表面缺陷，降低表面态密度，从而降低背表面的复合。 氧化铝设备及工艺介绍 氧化铝的成膜方式 氧化铝设备及工艺介绍 氧化铝工艺原理：PECVD （MAIA）名称分子式用途TMA Al(CH3 )3工艺气体笑气N2 O工艺气体氩气Ar载气 工艺气体 工艺系统 工艺原理 氧化铝设备及工艺介绍 氧化铝工艺原理：ALD （微导、理想、Solaytec、Levitec、NCD）名称分子式用途TMA Al(CH3 )3工艺气体水H2 O工艺气体氩气/氮气Ar/N2载气 工艺气体 工艺系统 工艺原理 PERC电池前景展望l PERC电池工艺路线发展 目前业内PERC电池技术路线基本上经历了三个阶段，第一个阶段是在常规产线上直接进行升级效率可以提升1%；第二阶段是加入热氧化工艺，并优化刻蚀、扩散匹配效率提升至21.7%；第三阶段规模推广将效率提升至22%。 进一步的效率提升方向：1）细栅金属化，MBB；2）双面PERC电池；3）硼掺杂铝背场。预计可以实现23-24%的电池效率。