晶体硅太阳能电池扩散工艺探究论文终稿.doc

WORD格式.可编辑 PAGE I 专业知识.整理分享 WORD格式.可编辑 专业知识.整理分享 Jiangxi Yuzhou Vocational Institue of Science of Technology 专 科 毕 业 论 文 晶体硅太阳能电池扩散工艺探究 系（院）名称：新能源工程学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 学 号： 2011年 10 月 WORD格式.可编辑 专业知识.整理分享 晶体硅太阳能电池扩散工艺探究 摘 要 对已经取得较普遍应用的晶体硅太阳电池来说,开发新技术和优化制造工以降低电池的制造成本是目前该领域最重要的努力方向之一。本文所研究的主要问题是低成本晶体硅太阳电池在工业化生产中的扩散制作p-n结工艺。通过研究不同扩散工艺条件与电池的相关性能参数的关系，得出适合于高转换效率大规模制作的最佳扩散工艺条件。在扩散这方面的理论虽然比较成熟，但是对工业化生产涉及的具体工艺的系统研究在国内还没有相关报导。 为了能够便于了解扩散制作p-n结理论及其工艺，本文对生产晶体硅太阳电池的基本工作原理及其主要的制造工艺流程进行了描述。在理论方面，本文对扩散制作p-n结、电极制作及应用在晶体硅太阳电池p-n结烧结过程中所关联的因素进行了分析。然后，论文从工艺流程对扩散方块电阻的阻值控制要求出发，结合正表面电极设计角度，利用扩散薄层电阻对栅线间隔设计的要求，分析了相关功率的损耗。 从扩散均匀性对太阳电池电性能的影响角度，论文通过实验分析了电池表面不同扩散浓度分布对电池少子寿命、开路电压、短路电流及烧结条件的影响；同时，论文还分析了太阳电池表面余误差函数分布下不同扩散浓度对烧结工艺的要求及填充因子的影响和对电池少子寿命及开路电压的影响。通过生产线的实验验证，获得了一致的分析结果。经进一步的工艺优化与分析，扩散工艺具有低成本生产高效晶体硅太阳电池的广阔前景。 关键词：硅太阳电池 扩散 均匀性 转换效率 目 录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc15192 第一章 绪 论 1 HYPERLINK \l _Toc22427 1.1 太阳电池的应用领域 1 HYPERLINK \l _Toc18144 1.2 晶体硅太阳电池研究的发展状态与发展趋势 3 HYPERLINK \l _Toc10453 1.3 本论文研究内容与研究意义 5 HYPERLINK \l _Toc16344 第二章 晶体硅太阳电池的基本原理和制造工艺流程 7 HYPERLINK \l _Toc8093 2.1 晶体硅太阳电池的器件结构 7 HYPERLINK \l _Toc22755 2.2 硅PN结太阳电池的基本工作原理 PAGEREF _Toc22755 11 HYPERLINK \l _Toc15508 2.2.1 光生伏特效应 PAGEREF _Toc15508 11 HYPERLINK \l _Toc28919 2.2.2 I-V特性 PAGEREF _Toc28919 13 HYPERLINK \l _Toc10780 第三章 扩散制作PN结与电极制作分析 PAGEREF _Toc10780 16 HYPERLINK \l _Toc23981 3.1 扩散制作PN结 PAGEREF _Toc23981 16 HYPERLINK \l _Toc16424 3.1.1 扩散的基本原理 PAGEREF _Toc16424 16 HYPERLINK \l _Toc4766 3.1.2 一维Fick扩散方程 PAGEREF _Toc4766 17 HYPERLINK \l _Toc6455 3.1.3 恒定扩散系数 18 HYPERLINK \l _Toc2157 3.1.4 与浓度有关的扩散系数 19 HYPERLINK \l _Toc31481 3.1.5 扩散系数与温度的