背面抛光及钝化多晶硅太阳能电池的研究.doc

背面抛光及钝化多晶硅太阳能电池的研究 另臻交 硕士学位论文 背面抛光及钝化多晶硅太阳能电池研究作者:贺 强 导师:徐叙珞 北京交通大学 年月学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 保密的学位论文在解密后适用本授权说明 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期:文 ≥年‘月立同中图分类号:. 学校代码: : 密级:公开 北京交通大学 硕士学位论文 背面抛光及钝化多晶硅太阳能电池研究 作者姓名:贺强 学 号: 士 导师姓名:徐叙珞 职 称:院 学位类别:工学 学位级别:硕士 学科专业:光学工程 研究方向:太阳能电池 北京交通大学 年月致谢 本论文的工作是在我的导师徐叙珞院士的悉心指导下完成的,徐叙珞院士严 谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来 徐叙熔院士对我的关心和指导。 在徐征教授悉心指导下我们完成了实验室的科研工作,徐老师在学习上和生 活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向徐征老师表示衷心的谢意。 赵谡玲教授、张福俊教授、冀国蕊老师对于我的科研工作和论文都提出了许 多的宝贵意见,在此表示衷心的感谢。 本论文实验部分完成于北京交通大学理学院太阳能研究所和北京吉阳技术股 份有限公司光伏研究院。在产线实习工作及撰写论文期间,冯丽彬、胡子琦、康 力文、罗滨、管甜甜等同学,胡盛华、张建军、韩宪越、汤清琼、陈思颖、全成、 范胜凯等实习单位的同事对我论文中的各向研究工作给予了热情帮助,在此向他 们表达我的感激之情。 研究生期间,王庆伟师兄、张鹏师兄、李世杰师兄、钟思华师兄、鲍文娟师 姐在我学习、生活中给予了我很多的关系和帮助,从学长身上我学到了很多,在 此表示感谢。 另外特别感谢我亲爱的家人,尤其是我的父母,他们的爱伴随着我成长的每 一步,谢谢他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要 摘要:随着以煤炭、石油、天然气为代表的传统不可再生能源的日益枯竭,太 阳能作为一种绿色、清洁、取之不尽用之不竭的新型能源越来越受到人们的重视。 其中,多晶硅太阳能电池又是一种商业化程度较高的太阳能利用产品。电池片厂 商所关注的重点无不最终落到如何提高电池片的光电转换效率和降低电池片的生 产成本上。 本文通过一系列研究旨在从工艺流程和工艺参数两方面给出一套适合工业生 产的高效太阳能电池生产的参考工艺方案。主要工作内容如下: 、创新性的使用溶液作为多晶硅太阳能电池背面抛光及结去除用 腐蚀液,并采用一种新的“正面掩膜法”工艺,很好的达到了背抛光、去结 效果。通过实验探索最优的电池片抛光、去背结预处理参数,以及溶液腐 蚀反应的腐蚀液浓度、水浴反应温度、反应时间、腐蚀厚度等参数。最终制成平 均效率高于传统产线.%的成品背面抛光、去背结多晶硅太阳能电池片。 、在考虑工业生产成本与电池片效率提升效果的基础上,选择“法制 备背面钝化薄膜”以及“在线式高速制备,,背面钝化薄膜”两种 方式制成电池片并比较其背面钝化效果。最终利用“法制备 背面钝化薄膜”制成的成品电池片效率相对传统产线有.%的提升,利用 “在线式高速制备,,背面钝化薄膜”制成的成品电池片效率基本 与传统产线水平相当。通过对数据的分析,验证了两种钝化薄膜的钝化机理,为 未来背面抛光、钝化太阳能电池的生产提供了理论与实践参考。 关键词:太阳能电池;电池;;去背结;背面钝化 分类号:.:、,, ,,,. ’ , ...: ’ 、, ”¨ ., , , . .%. 、 ”” , ” ’’? ’’ . ” . % , ”曲一” , . ’. . : ; ;; ; :. 么 序 宏观人类社会的发展,没有任何一个阶段可以离开能源的利用。人类社会的发展体现在 社会生产力的发展,而社会生产力的源动力既是能源。从远古人类祖先开始使用火,到利刚 风能开启大航海时代,直到如今人类人量使用的彳油、天然气、煤炭等不可再生化彳资源我 们足以看到能源对于人类社会发展的重要意义。 然而,伴随着我们大量无节制的使用地球上的不可再生能源,能源危机问题 渐渐浮出水面,甚至成为世纪整个人类面临的最严峻的问题之一。回顾人类整 个发展长河,煤炭、石油、天然气是为人类应用最多的三大基础能源,是近几个 世纪推动整个人类社会发展的动力之源。但我们必须面对的现实是,人类可以利 用的石油资源极限值约为亿吨,如果按照年.亿吨的世界石 油年开采量计算,年左右石油资源将会宣告枯竭;人类可以利用的天然气资 源