高效硅基太阳能电池硅片性能的研究_微电子学.rar

摘要:最近的十多年来，石油可开采量日益见底，生态环境日益恶化，在这两大危机的夹击下，各国竞相开发基于太阳能电池的光电新技术和光电新材料，以扩大太阳能利用的应用领域．太阳能转换效率是其中重要的参数，因此高效硅基太阳能电池吸引了学术界和工业界众多科学家、研究者的注意力．

　　　高效硅基太阳能电池必须基于性能卓越的硅片，其中单晶硅太阳能电池转换效率最高．单晶硅的提炼方式主要有直拉法（CZ）和区熔法（FZ）两种，其中少子寿命、电阻率等参数是评判单晶硅片质量的重要技术标准．本论文由以下几个部分组成：概述几种典型高效硅基太阳能电池的原理、结构和特点，以及发展情况．简要介绍了CZ和FZ单晶硅片的生长工艺以及各自特点，调研分析了市场上常用CZ和FZ单晶硅片．同时本文概述了现代测量硅片少子寿命的技术原理，简要介绍实验所用sinton公司的WTC-120少子寿命测试仪实验设备，设计实验测量市场常用的几种CZ单晶硅片的少子寿命以及其它性能参数，根据实验结果研究了硅片的电阻率以及少数载流子浓度等因素对硅片少子寿命的影响．

关键词：高效硅基太阳能电池；单晶硅片；少子寿命

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题的背景和意义-1

1.2 国内外发展研究现状-1

1.3本论文研究的主要内容-2

1.4 论文结构-2

第2章 高效硅基太阳能电池-3

2.1 太阳能电池原理-3

2.1.1 PN结二极管基本性质-3

2.1.2 太阳能电池的发电原理-4

2.1.3太阳能电池的电性参数-4

2.2 高效硅基太阳能电池-6

2.2.1 钝化发射极电池PESC (Passivated emitter solar cell)-7

2.2.2 钝化发射极背面电池PERC (Passivated emitter and rear cell)-7

2.2.3 钝化发射极背面定域扩散电池PERL (Passivated emitter and rear locally-diffused cell)-8

2.2.4 本征薄层异质结电池 HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer)-9

2.2.5 金属贯穿孔电池MWT (Metal Wrap Through)-9

第3章 单晶硅片-11

3.1 单晶硅简介-11

3.2 柴可拉斯基法（CZ法）单晶硅片-11

3.2.1 生长工艺-11

3.2.2 特点-12

3.3 悬浮区熔工艺法（FZ法）单晶硅片-12

3.3.1 生长工艺-12

3.3.2 特点-13

3.3 材料特性-13

3.4 市场调研-14

第4章 硅片少子寿命测试实验-17

4.1 实验原理-17

4.1.1 少子寿命-17

4.2 基于光电导的技术的测试方法-18

4.2.1 测试原理-18

4.2.2 准稳态光电导衰减法（QSSPC）-18

4.3 实验设备介绍-19

4.4 性能测试-20

4.4.1 性能测试结果-21

4.4.2 结果分析-22

4.4.3 实验结果截图-22

第5章 结论与展望-29

5.1结论-29

5.2不足之处-29

5.3 未来展望-29

参考文献-30

致  谢-31