准单晶硅铸锭过程中固液相变界面形状的控制

对太阳电池用准单晶硅铸锭过程中的化料、长晶阶段进行数值模拟和实验对比分析,研究不同炉体局部结构下的种晶熔化界面形状和晶体生长界面形状,从传热学的角度揭示优化控制各阶段界面形状的机理。研究结果表明:在准单晶硅铸锭的熔化及长晶阶段,均可通过调整铸锭炉内局部挡板的位置改变热量的传输方向,从而在有效保存种晶的同时提供良好的初始长晶界面形状,减小长晶过程中坩埚壁面附近的界面凹度,抑制此处多晶向铸锭中部生长。     

有籽晶与无籽晶高效多晶硅铸锭技术的对比及优化

通过模拟计算、EBSD晶向检测、在线PL检测及电池转换效率检测等方式,对比分析有籽晶与无籽晶高效多晶硅铸锭技术的差异,同时为有籽晶高效多晶硅铸锭技术的发展提供了方向。     

高效多晶铸锭技术研究

多晶硅铸造过程中出现了大量杂质和缺陷,造成了多晶硅少子寿命降低。位错是常见的缺陷,极大影响了多晶硅的质量。本文结合多晶硅铸造过程中遇到的问题,重点研究不同形核材料、长晶界面及长晶过程中温度梯度对位错的影响,以提高高效多晶硅片的转换效率。     

硼镓共掺多晶硅背钝化太阳电池的光衰研究

研究同一小硅锭中不同部位的硼镓共掺多晶硅片制备成背钝化太阳电池后,不同的电池效率和光衰情况,并研究经过同样的抗光衰处理后这些电池的光衰情况。测试结果显示,硅锭尾部位置的硅片具有最高的电阻率、最高的氧含量、最低的硼、镓含量及最高的杂质含量。将硅锭不同位置的硅片经过量产产线制成背钝化电池后,头部硅片得到的电池片的平均转换效率为19.08%,中部硅片得到的电池片的平均转换效率平均效率为19.15%,尾部硅片得到的电池片的平均转换效率为19.06%。光衰结果显示,对于未经过抗光衰处理的电池片,头部和中部位置具有较低的光衰比例,而尾部位置具有较高的光衰比例;电池片经过抗光衰处理后,不同位置对应的电池片都有效率提升,继续经过光衰测试后,尾部位置出现较明显的抗光衰效果。该研究对硼镓共掺多晶硅片生产和多晶背钝化电池抗光衰工艺具有指导意义。     

原生大尺寸籽晶对高效多晶硅铸锭质量的影响

籽晶辅助生长高效铸造多晶硅技术已成为当前市场的主流技术,籽晶的尺寸和形貌对多晶硅形核具有较大的影响。该文研究了原生大尺寸籽晶对高效多晶硅铸锭质量的影响,结果表明,相比碎多晶籽晶,原生大尺寸籽晶生长的晶粒均匀性略好,且位错密度稍低,其生长的硅片制备的电池的平均转换效率提高了0.03%。     

利用蜂窝状涂层材料制备高效多晶硅锭

在石英坩埚制备氮化硅涂层过程中,通过对坩埚底部使用特殊的喷涂工艺,制备具有蜂窝状形貌的涂层作为多晶硅生长的形核点,生长出晶粒均匀的高效多晶硅锭。相比依靠同质籽晶形核的半熔有籽晶高效多晶硅铸锭技术,蜂窝状涂层材料制备高效多晶硅锭的方法具有无需保留籽晶、硅锭底部红区较短等优势;但其晶粒均匀度略差,位错密度相对较高,制作的太阳电池的平均转换效率比半熔有籽晶高效多晶硅锭制作的太阳电池的平均转换效率低约0.03%。     

一种新型锗硅混晶异质结构太阳电池的设计与理论分析

为减少通常锗硅混晶太阳电池的异质界面复合及窄能隙引入的体内复合增强,提出了一种新型结构锗硅混晶太阳电池模型。对反映电池内光生少子运动的参数及物理过程及物理过程分析后得出该模型少子连续方程,计算结果表明,该电池模型,在优化条件下即能减少高浓度锗导致的复合增强,又能拓宽长波光谱响应。计算预测的最佳转换效率为17．2％。     

铸造单晶硅性能和应用分析

以G6型多晶硅定向凝固铸锭炉生长的铸造单晶硅为研究对象,对其性能特点及应用进行分析.铸造单晶硅中含有位错、亚晶粒、多晶晶粒、间隙态元素和硬质点等缺陷.在铸造单晶硅制备过程中,因长晶界面不平及杂质存在的原因,硅锭生长时存在较大的应力,致使硅原子排列出现错排,从而导致位错、亚晶粒和多晶晶粒的产生,其中多晶晶粒的晶向主要有(...     

G7铸锭炉双电源温度控制工艺研究

研究了单电源控制模式和双电源控制模式下的高效半熔铸锭熔化工艺的熔化过程,使用G7铸锭炉双电源温度控制工艺,优化了高效半熔铸锭熔化工艺。经过优化后,熔化阶段籽晶熔化界面更加平坦,一方面提高了铸锭得料率,降低了生产成本;另一方面,籽晶保留面积的增加大幅降低了铸造晶体缺陷的产生。     

电池家族的新成员

能源问题是二十一世纪人类面临的共同问题.电能是最方便的一种形式,为了储存电能,电池应运而生.锌盐电池、镍氢电池、铝离子电池、氧化银电池、铅酸蓄电池等组成了电池大家族.随着科学技术的发展,电池家族又有了四位新成员.1.绿色太阳能电池日立公司已研制出一种高效率电池,并在电池生产过程中使用了保护环境的工艺.通过在硅晶表面上利用反向棱形凹糟,此单晶太阳能电池的能量转换效率可达22.6%,同时,利用棱形的外表面把光线反射到基片上,又提高了效率.为了提高工作过程对生态环境的保护,日立公司称在电池清洗阶段已淘汰了有机氯化烃的使用.另外,过去使用磷和硼元素涂覆在硅晶表面,现在则使用陶瓷合金取代了原来的有毒原料,使此种太阳能电池成为半导体.日立公司旨在使太阳能电池达到24%的转换效率,同时仍具有保护环境的优点.     

局部氮化硅包覆颗粒在高效多晶硅铸锭中的应用

降低多晶硅晶体中的位错密度,可以提高多晶硅电池的性能,目前多采用异质形核的方法来生长柱状晶粒,以降低晶体中的位错密度,但是目前普遍采用的以SiO_2颗粒作为异质形核点的方法容易导致硅锭底部和坩埚粘连,并导致硅锭中间隙氧(O_i)含量升高。该文通过制备局部氮化硅包覆的SiC-Si O_2复合颗粒(PCP)作为异质形核点来生长柱状晶粒。结果显示采用适当粒径(300~500μm)的PCP具有较好的引晶效果,且对应硅锭的O_i含量显著降低。     

国际太阳能新闻

美国一家光电材料制造厂——希米克斯有限公司宣布,他们采用半晶电池工艺,在实验室条件下制成的太阳电池,其转换效率已达17—18％。根据这家公司的估计,这项指标的突破,将有助于实现在五年内把光发电成     

提高多晶硅太阳电池效率的新结构

新技术和最优化结构使日本夏普公司制造的多晶硅太阳电池的光电转换效率达到16.4％。到1992年,10cm~2这种电池的光电转换效率预计可达到18％。多晶硅比单晶硅价钱便宜,但是多晶硅的晶粒界面使共转换效率降低。夏普公司的设计综合了下列几个特点:电池表面做成凹槽以提高太阳光的利用率;电池表面上的双层膜降低了对太阳光的反射;此外,     

中频无芯感应熔炼炉熔炼过程中断后的温度特性数值模拟

对中频无芯感应熔炼炉内钢料在熔化过程中断后的降温和凝固过程进行了数值模拟。研究了熔化过程中突然断电后熔炼炉内钢料的相界面变化、温度分布及变化的规律。讨论了正常熔化时间即断电前炉内状态对断电后钢液凝固和炉内温度变化的影响。结果表明：正常熔化中突然断电后,熔化仍将进行,但相界面移动速度变小,熔化逐渐终止;正常熔化时间越长后,断电后继续熔化的钢量越多。     

全角度陷光的微-纳复合绒面单晶PERC太阳电池

采用银金属催化化学腐蚀（Ag-MCCE）技术在碱腐蚀的金字塔微米初级绒面结构上制备均匀的纳米次级绒面结构,并研究银纳米颗粒在微米金字塔表面的附着特性及其对纳米结构均匀性和电池性能的影响。结果表明,通过添加聚乙烯吡咯烷酮（PVP）可改善银纳米颗粒在微米金字塔表面的附着均匀性,制备的纳米结构在微米金字塔结构表面分布均匀,且便于后道SiN_x的钝化;制得的单晶PERC电池平均效率达到22.22%,较未改善的对比组提升0.46%;独特的微-纳复合绒面（NOM-texture）可实现单晶太阳电池的全角度陷光,兼顾新型光伏屋顶等光伏建筑一体化（BIPV）场合对电池高转换效率和准全向外观的双重要求。     

高效率大面积太阳电池

1200厘米~2电池效率高达8.1％日本富士电机综合研究所接受新能源综合开发机构的委托,最近开发成功了30厘米×40厘米的大面积非晶硅太阳电池,光电转换效率高达8.1％,打破了原来这样大小电池效率7.5％的记录,它是当今世界上效率最高的大面积太阳电池。它系通过在非晶态硅的p层和i之间加入缓冲层而实现的。目前太阳电池分绪晶型和非晶态型两大类。前者主要用于工业,后者主要是民用。非晶硅虽然光电转换效率较低,但由于能制成微米级薄膜,用硅量少,     

多晶CdS／Cu2S异质结太阳电池光电流及转换效率的计算

根据半导体材料的性能参数，对多晶ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ薄膜太阳电池在各种浓度下的光伏特性作了较深入的分析和计算。计算中考虑到耗尽区宽度的变化以及内表面复合损失对光电流ＪＬ的影响，同时还用Ｒｏｔｗａｒｆ晶界复合损失模型计算了晶粒度对光电流及光伏特性的影响。存在一个最佳Ｃｕ２Ｓ受主浓度Ｎａ＝１０＾１５ｃｍ＾－３，单晶和晶粒度Ｒ＝３μｍ的多晶电池，其转换效率分别为１３．６％和１３．３％。     

少子寿命值对太阳电池生产的监控作用

研究了太阳电池工艺过程中少子寿命值的变化,揭示了少子寿命值在太阳电池生产过程中的应用.通过比较工艺前后少子寿命值的变化,可以优化生产工艺,提高电池转换效率,改善电池的性能.经过工艺优化后,多晶硅太阳电池(非绒面)的平均转换效率达到14.75%.     

PERC太阳电池测试分析研究

介绍了PERC太阳电池的基本结构及相关技术发展趋势,针对单晶和多晶PERC太阳电池,采用LED作为光源的太阳模拟器进行测试验证。结果表明:在相同条件下,单晶PERC电池在脉冲100 ms时的转换效率比在10 ms时提升了1.7%;多晶PERC电池在脉冲100 ms时的转换效率比在10 ms时提升了1.5%。进一步验证了PERC技术有利于实现高效晶硅电池的产业化生产,具有很高的实际意义。     

聚光光伏电池的热平衡与冷却

建立了聚光条件下光伏电池的热平衡方程及电学特性模型,利用模型对电池的输出特性进行了计算,根据计算结果对传热过程中的热阻及电池的串联内阻对电池的温度、光电转换效率及电能输出功率的影响进行了分析。分析结果表明:电池温度随聚光率的增加而升高,电池效率和输出功率随聚光率的增加先增后降,并存在一个最大输出功率;电池冷却过程的热阻越小、工作温度越低,光电转换效率越高、输出功率越大;电池本身串联内阻越大,电池的效率越低、输出功率越小。根据分析结果提出,要使硅电池在聚光条件下长期高效、稳定安全的运行,必须对电池进行适当的冷却,要尽可能减小电池的串联内阻。