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首页 >> 毕业论文(设计) >> 文化课毕业论文(设计) >> 单晶硅太阳电池内阻的表征和烧结工艺、背面钝化层的研究
单晶硅太阳电池内阻的表征和烧结工艺、背面钝化层的研究
资料类别
  文化课毕业论文(设计)
课程(专业)
  热物理与能源利用技术
关键词
  太阳电池|内阻
适用年级
  研究生
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文件大小
  6705K
发布时间
  2017-10-12 14:54:00
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发布人   kj008

 内容简介:
   单晶硅太阳电池内阻的表征和烧结工艺、背面钝化层的研究,硕士学位论文,共85页。
   光伏发电技术开始受到人类的重视。改进电池工艺首先要求能正确表征太阳电池的电性能参数;太阳电池的每个工艺需要进行全面而详细的研究,才能与其它工艺相互配合;同时需要引进新的电池结构以适应发展。本文在概述了工业上单晶硅太阳电池的制作工艺后,对如下内容进行了研究:
   首先,利用Optosolar 太阳电池测试仪研究了串联电阻对单晶硅太阳电池的影响。比较了三种串联电阻常用的计算方法。分析了在I-V 曲线上选取的点对应的电压和峰值电压的差值对计算串联内阻带来的影响,这个差值在IEC 测试标准中没有明确规定。研究了单晶硅太阳电池串联电阻的温度特性和光强特性。新颖地采用红外热像仪表征漏电流,能显示Correscan 设备中Shunt Scan 功能所不能显示的金属电极下的低并联电阻区。
   然后,采用扫描电子显微镜,电化学电容电压测试,Correscan 设备,WT-2000 设备,光谱响应仪,理论计算等设备和手段比较全面地研究了红外烧结炉中除最高烧结温区外的其它几个重要温区和带速对单晶硅太阳电池的影响。发现提高升温速率对改善单晶硅太阳电池电性能很有帮助。在原有电流传输机制的基础上提出了另外两种可能的电流传输机制。首次分析出随着深度的增加,SiNx 下和Ag 下电活性P 原子的浓度差近似
   呈线性关系。发现铝背场平均深度及其均匀性与开路电压没有明显的对应关系。提出利用烧结炉本身的温度场特性将反置烧结作为改进烧结工艺的一种方式。
   最后,分析了SiNx 对单晶硅太阳电池背面的钝化效果,首次采用PC1D 软件模拟了单晶硅太阳电池背面固定电荷的影响。解释了在太阳电池背面四周无意形成的SiNx的来源和影响。采用PC1D 软件模拟了背点接触结构太阳电池,提出只有在保证局部背单晶硅太阳电池内阻的表征和烧结工艺、背面钝化层的研究场的基础上做好背面钝化才有可能显著提高太阳电池效率。提出在本模拟条件下,背点接触结构太阳电池没有明显优势。
   关键词:太阳电池;内阻;烧结;PC1D 模拟;背面钝化
  
   目 录
   摘 要 I
   AbstractIII
   第一章绪 论1
   11 光伏技术的发展1
   12 太阳电池的工作原理2
   13 工业上单晶硅太阳电池的制作工艺2
   14 实验室最高效率单晶硅太阳电池分析8
   15 研究问题的提出9
   16 本文的主要内容和研究意义10
   第二章单晶硅太阳电池内阻的影响和表征11
   21 内阻的定义11
   22 单晶硅太阳电池的温度和光强特性12
   221 实验装置和方法12
   222 实验结果及分析13
   23 串联电阻常用计算方法及温度和光强特性18
   231 串联电阻常用计算方法18
   232 串联电阻常用计算方法的比较20
   233 串联电阻的温度和光强特性24
   24 接触电阻的表征25
   241 采用传输线模型计算比接触电阻26
   242 采用Core Scan 方法计算接触电阻28
   25 并联电阻的表征31
   251 根据I-V 曲线计算并联电阻31
   252 采用Shunt Scan 方法表征并联电阻32
   253 利用红外热像仪检测漏电流32
   26 本章小结39
   第三章单晶硅太阳电池烧结工艺的影响40
   31 烧结工艺的原理40
   311 浆料成分分析40
   312 烧结工艺原理41
   32 不同烧结工艺实验41
   33 烧结工艺对太阳电池的影响44
   331 对前表面接触形貌的影响44
   332 对前表面浆料聚集形态的影响49
   333 对扩散层的影响51
   334 对接触电阻的影响52
   335 对硅片背面形态的影响54
   336 对背面浆料聚集形态的影响56
   337 对铝背场的影响58
   338 对背面性能的影响62
   339 对背表面内反射率的影响65
   34 本章小结67
   第四章PC1D 模拟P 型硅表面的SiNx 钝化和背点接触电池69
   41 工业上常用表面钝化层原理69
   42 SiNx 作为P 型硅表面钝化层70
   421 理论分析70
   422 采用PC1D 模拟背面固定电荷的影响72
   43 无意形成的背面SiNx 对太阳电池的影响76
   431 无意形成的背面SiNx 的来源76
   432 背面SiNx 对太阳电池的影响和分析77
   44 背点接触结构太阳电池的模拟80
   441 背点接触结构太阳电池80
   442 PC1D 软件模拟步骤和理论依据81
   443 模拟结果83
   444 背点接触结构太阳电池寄生旁路的分析90
   45 本章小节92
   结论93
   参考文献95
   攻读硕士学位期间发表学术论文的情况103
   致 谢104

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