七个电性能讲述

1、太阳能电池主要太阳能电池主要 电性能参数电性能参数指导人：周静涛指导人：周静涛汇报人：何桂梅汇报人：何桂梅 周垒周垒 主要电性能参数主要电性能参数 短路电流（短路电流（scsc） 开路电压（开路电压（V Vococ） 串联电阻（串联电阻（Rs） 并联电阻并联电阻(Rsh) 填充因子（填充因子（FF） 反向漏电流（反向漏电流（IRev2IRev2） 转化效率（转化效率（Eta）短路电流（短路电流（scsc）： 在某特定温度和辐射度条件下，太阳能电池在短路状态下的输出的电流，与电池面积，光强及温度有关。 损失途径：1）表面的减反射程度，反射率下降，Isc上升；2）正面电极的印刷遮掉了10%左右的入

2、射光；3）透射；4）半导体体内和表面的复合。开路电压（开路电压（V Vococ）：）： 在某特定的温度和辐射条件下，太阳能电池在无负载（即开路）状态下的两端电压，与光强和温度有关。 损失途径： 主要损失在于体内复合，半导体中复合率越低，Uoc越高。串联电阻（串联电阻（Rs）：）：正面电极金属栅线电阻rmf正面金属半导体接触电阻rc1正面扩散层电阻rt基区体电阻rb背面金属半导体接触电阻rc2背面电极金属栅线电阻rmbRs=rmf+rc1+rt+rb+rc2+rmb每一部分每一部分r的波动都会引起的波动都会引起Rs变化，接触电阻的大小与烧变化，接触电阻的大小与烧结工艺有关。结工艺有关。并联电阻并

3、联电阻(Rsh) 指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻。 并联电阻小可能由于： 边缘漏电（刻蚀未完全、印刷漏浆） 体内杂质和微观缺陷 PN结局部短路（扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大、浆料污染等）填充因子（填充因子（FF） 体现电池的输出功率随负载的变动特性 填充因子FF与入射光谱光强度、短路电流、开路电压、串联电阻及并联电阻密切相关。m axocscPFFVI反向漏电流（反向漏电流（IRev2IRev2）：）： 形成漏电的主要原因： 1）通过PN结的漏电流； 2）沿电池边缘的表面漏电流； 3）金属化处理后沿着微观裂缝或晶界等形成的细小桥路而产生的漏电流。转换效率转换效率 输出功率与入射

4、光功率之比为转换效率0( )scgscocmtintintFFUF I EFF I VPhcAPAPAd 式中At包括栅线图形面积在内的太阳能电池的总面积 0( )inhcPd 单位面积的入射光功率方块电阻大方块电阻大小小绒面腐蚀深绒面腐蚀深度度方块电阻均方块电阻均匀性匀性刻蚀线宽刻蚀线宽（RENARENA）膜厚膜厚Item1Item1，2 2，3 3的湿重的湿重反射率反射率少子寿命少子寿命刻蚀腐蚀深刻蚀腐蚀深度度折射率折射率item3item3细栅细栅线宽线宽烧结温度烧结温度工艺主要控制点 制绒制绒 腐蚀深度 腐蚀深度太浅， 表面杂质层和损伤层去除不完全，会增加表面缺陷，形成金属杂质复合中心

5、，加剧光生空穴-电子对的复合，最终会影响光的吸收效果。影响Uoc、Isc、FF和Irev2。 腐蚀深度太深，影响绒面均匀性；若绒面质量(均匀性)不好，会降低硅片表面对光的减反射效果，影响扩散和镀膜的均匀性，最终会影响光的接收效果、光电子的收集效果；影响Uoc、Isc、FF和Irev2。 反射率 制绒时的腐蚀速度、腐蚀深度都会影响电池片的表面反射率，表面反射率高会影响光的接收效果，Uoc和Isc同时降低。扩散扩散 扩散浓度 表面浓度偏低，会增加串联的接触电阻，会减少横向收集电流，最终会影响光电子的收集效果；Rs增加，Isc会减小 表面浓度偏高，有利于降低接触电阻，但是会造成“死层”的增加，加剧光

6、生空穴-电子对的表面复合，降低短波响应效果，最终会影响光的吸收效果；若表面浓度超过一定的浓度，还会降低禁带宽度，减小开路电压Uoc； 结深结深 若结太浅，容易被烧穿，不利于丝印烧结温度的调节，会增加漏电流，减少短路电流；若结太深，会造成缺陷增加，增加了体内空穴-电子对的复合，降低了短波响应，影响了短波光的吸收效果；另外，不利于光电子的收集；影响FF、Isc、Uoc、Rs、Rsh和Irev2。 少子寿命少子寿命 若少子寿命偏低，反映光生空穴-电子对很容易发生复合，最终会影响光的吸收效果。影响Isc、Uoc。刻蚀刻蚀 腐蚀深度腐蚀深度 若四周的PN结没有完全去除，造成造成上下表面的外边沿联通，会引

7、起漏电偏大，减小短路电流，最终会影响光电子的收集效果；背面PN结没有完全去除，对电性能的影响不大。 刻蚀线刻蚀线 若没有在扩散面看到刻蚀线，不能完全确认周边PN结被刻蚀掉，会造成上下表面的外边沿联通；若刻蚀线距离边沿太宽（大于1.5毫米），容易造成正面电极栅线印刷到被刻蚀的边沿上，与背电场导通，也会造成上下表面的外边沿联通；最终会引起漏电（Irev2）偏大，减小短路电流（Isc）,影响光电子的收集效果； PECVD 膜厚膜厚 折射率折射率 减反效果的增强，将有更多的光被电池吸收利用，最终影响对光的接收效果； 表面和体钝化效果的增强，将有助于减少多晶电池片的表面缺陷和体缺陷，减少光生电子-空穴对

8、的体内复合，最终影响光的吸收效果； 致密度好、氢离子含量高，会增强表面和体钝化效果，最终影响光的吸收效果；影响Uoc和Isc 丝网印刷（item1、item2、item3） 湿重 item1 湿重偏小，会造成背面欧姆接触不好，会增加背面接触电阻，会影响光电子的收集效果；湿重偏大，不利于烧结，最终会降低光电子的收集效果。 item2湿重偏小，不利于形成良好的P+层背电场，会降低对光的吸收效果；湿重偏大，不利于烧结，最终也会降低对光的吸收效果和光电子的收集效果。 item3湿重偏低，会增加正面接触电阻，会影响光电子的收集效果；湿重偏大，降低接触电阻，但是增加了遮光面积，会影响光的接收效果。 线宽

9、在保证焊接良好的条件下，线宽越小越好，但同时提高电极高度降低正电极电阻（减少遮光面积），线宽偏大，会增加遮光面积，会影响光的接收效果；线宽偏小（高度不增加），会增加电极电阻，会影响光电子的收集效果。 正面栅线根数 当硅片的横向电阻偏高时，需要增加正电极条数来降低横向电流的收集损失，影响光电子的收集效果； 烧结温度 烧结温度太低，Rs增大（接触电阻增大），FF降低； 烧结温度太高，局部过烧，导致Irev2增大。 测试台开路电压Uoc的损失主要在体内复合，所以减少各种复合中心（硅片各类缺陷、暗纹、沾污等）是提高Uoc的有效方法；影响短路电流Isc的因素包括： 1） 绒面减反射效果； 2） 扩散PN结结构； 3） 后清洗去边结效果； 4） PECVD镀膜减反射效果； 5） 印刷栅线的遮光面积； 6） 沾污。串联电阻Rs包括：P型硅片基区体电阻、