單晶硅太陽電池光電性能的數(shù)值研究
The Numerical Study of Photovoltaic Properties for Monocrystalline Silicon Solar Cells

1.4萬字 29頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 太陽能是安全清潔的可再生能源，在解決能源危機(jī)以及傳統(tǒng)能源對環(huán)境污染占有重要的戰(zhàn)略地位。太陽能電池是太陽能多種應(yīng)用中的一種非常重要的形式，而單晶硅能太陽能電池則是當(dāng)前開發(fā)得最快最成熟的一類太陽能電池。不斷提高電池的轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本對提高企業(yè)競爭力具有及其重要意義，因此也是目前硅基太陽能電池研究的主要方向。
為了提高光電轉(zhuǎn)換效率，降低太陽能電池生產(chǎn)成本，減少硅材料用量，需要不斷減薄硅片的厚度。隨著硅片厚度的減薄，鋁背場P+層在降低太陽能電池背面復(fù)合速率，提高電池轉(zhuǎn)換效率方面的作用十分明顯。為研究太陽能電池鋁背場的光電特性，在模擬軟件PCID中建立了N+PP+單晶硅太陽能電池的物理模型，仿真并系統(tǒng)地研究了電池鋁背場P+層在摻雜濃度為5×1015~7×1018 cm-3和摻雜深度為1~10μm下對電池光電性能的影響。
仿真結(jié)果表明，N+PP+型太陽能電池輸出特性與鋁背場P+層的摻雜濃度和摻雜深度密切相關(guān)。當(dāng)摻雜濃度低于5×1018 cm-3時(shí)，鋁背場P+層在1~10 μm的深度范圍內(nèi)，電池效率隨著摻雜深度的加深而提高，但摻雜濃度高于5×1018 cm-3時(shí)卻相反；對于同一摻雜深度，鋁背場P+層最佳摻雜濃度為1.1×1017 cm-3左右，當(dāng)摻雜深度低于2.5 μm時(shí)，摻雜濃度的變化對電池效率幾乎不產(chǎn)生影響。模擬結(jié)果為優(yōu)化太陽能電池生產(chǎn)線工藝提供理論依據(jù)，并為最終實(shí)現(xiàn)高效太陽能電池生產(chǎn)線工藝提出技術(shù)支持。


關(guān)鍵詞：單晶硅太陽能電池，PC1D仿真，鋁背場，摻雜深度，摻雜濃度，輸出特性