太阳电池的非均匀特性及其表征方法

要有以下原因：
在外电路上有—个流入Ｎ区的反向电流，它是由少数载流子的漂移运
１）湿法刻蚀溶液粘度不足，主要表现为刻蚀液中Ｈ２Ｓ０４的浓度
动形成的。由于少数载流子是由本征激发而产生的，在温度一定的情况
偏低：２）化学成分配比不适合；３）刻蚀槽流量过大；４）排风量调节
下，熟激发产生的少子数量是一定的，电流趋于恒定。太阳能电池片可
一样，是影响电池成品合格率的两大主要因素之一。这些电池产生的原
２３人工污染的原因
因多种多样极其复杂，我们经过长期大量的实验，分析了暗电流高与
主要是人手接触硅片导致硅片受到污染．污染物主要是钠离子。下
５Ａ电池产生的具体原因，并在生产中提出了相应的解决办法。
表中数据为制绒、扩散工序均采用机械手装卸载和制绒、扩散工序均采
２２．．３湿法刻蚀工艺
扩散电流趋近于零，但是由于结电场的增加，使得Ｎ区和Ｐ区中的少
湿法刻蚀造成电池暗电流偏高的—个重要原因是刻蚀边缘较大，ＰＮ
数载流子更容易产生漂移运动。在这种情况下，ＰＮ结内的电流由起支
结遭到破坏，导致镀膜印刷烧结后漏电。湿法刻蚀的硅片，边缘较大主
配作用的漂移电流决定。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反，表现
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1.学位论文 王粒子 CMOS光电探测器暗电流削减技术研究和相关电路设计 2007
随着半导体技术和市场的持续发展，数码相机及摄像机等器材中，CMOS主动像素传感器Active Pixel Sensor(APS)正在越来越广泛的得到应用。与 传统的CCD器件相比较，APS图像传感器由于其低成本，易制造(通用于一般的CMOS制造工艺)，低功耗，集成度高(可在同一芯片中实现A/D转换，信号处 理，自动增益控制，精密放大和存储功能)等明显的优势而越来越有取而代之的趋势。

单晶PERC+SE电池EL缺陷分析摘要：重点分析研究晶硅太阳能单晶太阳电池EL常见缺陷原因，电池片EL常见缺陷主要分为原材料类导致的缺陷及过程引入缺陷类。

通过对常见的EL缺陷分析研究及有利于改善电池片的产品质量，提升电池片成品的良率，还可进一步降低生产成本。

关键词：EL缺陷、改善、分析1引言随着晶硅太阳能单晶电池EL质量要求越来越高，提升晶硅太阳能单晶电池EL 质量变得尤为重要。

通过对单晶电池EL缺陷成因分析研究，可进一步改善电池片EL缺陷现象，实现晶硅电池质量提升和成本降低的目的。

2 EL测试原理介绍EL的测试原理主要是晶体硅太阳电池外加正向偏置电压，电源向晶硅电池注入大量非平衡载流子，电致发光依靠从扩散区注入的大量非平衡载流子不断地复合发光，放出光子；再利用CCD相机捕捉这些光子，通过计算机处理后显示出来，整个的测试过程是在暗室中进行。

有缺陷的地方，少子扩散长度较低，所以显示出来的图像亮度较暗。

3 常见单晶PERC+SE电池EL缺陷常见单晶电池EL缺陷主要分为原材料类导致的EL缺陷及生产过程引入缺陷类。

3.1 EL整面发暗：图1：EL整面发暗图1为整面EL发暗缺陷，通过测试分析与正常片相比色度较暗。

根据二次酸洗验证后仍然EL整面发暗，此类异常初步认为因拉晶过程引入杂质含量过高引起硅片材料本身缺陷，导致电池片EL测试整面发暗。

3.2 EL电池片四周发黑：图2：EL电池片四周发黑图2为电池片EL四周发黑缺陷，电池片外观无明显表征，通过交叉排查发现PERC+SE硼扩散做低压工艺温度偏高、工艺时间短、负压压力过大对硅片表面损伤引起缺陷，导致电池片EL测试四周发黑。

3.3 EL电池片台面灯印：图3：EL电池片台面灯印图4：ASYS设备台面灯图3为电池片台面灯印缺陷，电池片外观无明显表征，图4为ASYS设备台面及异常片对比图，印刷过程中通过排查是ASYS台面吸片气压过大、台面灯发热，印刷过程中硅片接触台面灯时对硅片部分损伤严重，导致EL电池台面灯印，调小台面吸片气压。

按照实验设计要求 ,依次改变沉积时间 、退火时 间 、退火温度 。用上述同样的操作多次沉积薄膜 ,制得 研究所需的一组薄膜 。
2 实验结果和讨论
2. 1 薄膜的 XRD 分析 在本次实验中 ,对 ZnS薄膜的单个衍射图谱进行
分析发现 。即使在 400 ～500 ℃较高温度下退火也没 有出现明显的强峰 , 表明所制备的 ZnS薄膜非常的 薄。 有研究表明薄膜越厚其晶体结晶度越高 ,晶体结 构的有序度也越好 [ 5 ] 。所以有必要进行多次沉积使 薄膜达到一定的厚度 ,本次实验中采用三次沉积制备 ZnS薄膜 。
图 1是 CBD 制备的 ZnS薄膜分别在未退火以及 200 ℃、300 ℃和 400 ℃退火后的 XRD 图谱 。可以发 现 ,当薄膜未进行退火处理时的 XRD 图谱中未出现明 显的 衍 射 峰 值 , 是 非 晶 状 态 的 , 结 晶 状 态 不 好 。在 200 ℃下退火 1 h时和 200 ℃退火时间 2 h发现时间 延长衍射峰的强度增加了 。在退火时间相同 ( 2 h)的 情况下 ,衍射峰的强度随着退火的温度增加而逐渐增 强 , ZnS晶粒晶化现象愈趋明显 。
Jan. 25, 2008 , Vol. 25 No. 1
式中 , hv = hc /λ。 而吸收系数与透射率有如下关系 :
a = ln (1 / T) d 式中 , d为薄膜厚度 ; T为透射率 ; k为波尔兹曼常数 ; Eg为半导体的禁带宽度 ;λ为波长 。
图 2 在 60 ℃和 80 ℃时 ZnS薄膜厚度随沉积时间变化曲线
2. 3 ZnS薄膜的光学性能和禁带宽度 ZnS薄膜的透射谱如图 3 所示 (所用的波长范围
为 200 ～ 900 nm ) , 一 般 文 献 报 道 透 过 率 为 35 ～ 90%。

基于SE技术的硼扩散和氧化退火工艺研究作者：成秋云陈骏李明赵增超刘湘祁来源：《科技风》2024年第08期摘要：主要探究了關于N-TOPCon电池应用于选择性发射极（SE）技术中的硼扩散和氧化退火工艺。

通过设定实验变量，包括无氧推进过程及其所处的硼扩散和氧化退火工艺阶段，进行了方阻、ECV和钝化方面测试验证。

在氧化退火工艺中，低温氧气注入（860℃）能够改善整个非SE区域方阻的均匀性，延长升温无氧推进过程会降低方阻的均匀度；利用氧化硅和硅对于硼原子的不同扩散系数，低温氧气注入可以有效抑制硼原子的剧烈扩散，改善方阻均匀度。

实验通过低温氧气注入，片内方阻的标准方差由32.5%改善至2.5%，增加了方阻均匀度。

硼扩散工艺在BCl3源沉积后的推进程度决定了氧化退火工艺后的非SE区域的方阻和表面浓度。

实验通过调节硼扩散的推进程度使得表面浓度由1.2E19atom/cm3降低至5E18atom/cm3，表面暗电流饱和密度由47fA/cm2降低至37fA/cm2，I-Voc提升了8mV。

有效降低了饱和暗电流以及提升了开路电压。

关键词：低温氧化；方阻均匀度；推进；表面浓度；饱和暗电流密度太阳能作为一种新兴的可再生能源，是目前能够替代煤、石油等传统化石能源的最有效手段。

近年来，随着各国能源转型发展，光伏装机量在不断攀升。

光伏技术随着市场需求的发展亦是不断迭代更新，电池技术也是不断更新升级[1]。

N型TOPCon （TunnelOxidePassivatingContacts）隧穿氧化层钝化接触技术快速替代原有P型PERC （PassivatedEmitterandRearCell）钝化发射极和背部接触电池技术得以快速发展，成为目前炙手可热的光伏电池技术之一。

在N型TOPCon电池制备的工艺过程中，硼发射极的制备是形成PN结的关键步骤，是整个太阳能电池的心脏。

硼发射极的产业化制备主要包括BBr3和BCl3两种源来进行，由于BCl3自身特性，有利于延长炉管的寿命周期和低成本以及副产物Cl2的去杂质功能等优点，目前大多电池生产厂家使用BCl3源来制备PN结[2]。