硼镓共掺多晶PERC电池光衰的研究-王海超-苏民新能源.pdf

Nantong Sumin Renewable EnergyTechnology Ltd. 南通苏民新能源科技有限公司 硼镓共掺多晶 PERC电池光衰的研究 苏民新能源科技有限公司 工艺技术部 宛正 2018-11-09 公司简介 南通苏民新能源科技有限公司 苏民新能源南通基地位于江苏省通州湾江海联动开发示范区，仅用一年时间完成了建设、设备调试 ，刷新行业新高度，于 2018年 3月投产，一期年产能 3GW。 项目总投资 53.7亿元，占地面积约 511.5亩，规划年产能 5GW。 阜宁苏民绿色能源科技有限公司 苏民新能源阜宁基地位于江苏省阜宁经济开发区，注册资本 2亿元，项目总投资 10亿元，建筑面积 4.85万平方米，建设周期仅 5个月，已于 2018年 6月 28日投产，年产能 1.2GW。 苏民新能源专注高效光伏电池的研发与制造，采用国际领先水平的高效 PERC电池技术，兼容 N型技术发展方向，使用全球领先的智能生产设备，拥 有行业领先的高效多晶黑硅 PERC电池、单晶 PERC电池生产线。 规划年产能 6.2GW，目标在 3年内成为全球领先的光伏电池片供应商，拥 有南通、阜宁两个基地。 PERC电池的光衰简介 PERC电池的光衰抑制方法简介Ⅰ Ⅱ 掺硼与掺镓硅片对多晶 PERC光衰的影响 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率及光衰的影响Ⅲ  PERC电池的两种类型的光衰  与 B-O对相关的光衰： 单 /多晶 PERC 容易恢复 ：  与 B-O对无关的光衰： 多晶 PERC 未知机理的光衰 较难恢复： 光注入 电注入 电注入 激光热处理 低温烧结 +激光热处理 ⅠPERC 电池的光衰简介  单晶 PERC：与 B-O复合有关的光衰 3-State Theory by A. Herguth@ Konstanz ⅠPERC 电池的光衰简介 通 过 在 较 高温度 (i)；长时间 光照 处 理 (ii)，可 以使光衰减后的太阳 电 池效率恢复。  单晶 PERC：光注入或电注入均能有效的抑制由 B-0复合所引起的光衰 Comparison of LID and CID for different intensities at 140°C on boron doped Cz silicon solar cells showing B-O LID www.pv-tech.org | May 2017 | 81 ⅠPERC 电池的光衰简介  多晶 PERC光衰的抑制：二次烧结 C.Chen, et.al., IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, VOL. 6, NO. 6, NOVEMBER 2016 Change in Voc relative to initial values of PERC solar cells after a second firing step and as a function of light soak duration(70℃ ， 0.46kwm-2). Temperatueres shown are actual measured wafer temperatures on identically processed samples ⅠPERC 电池的光衰简介  多晶 PERC光衰的抑制：激光热处理 C.Chen, et.al., IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, VOL. 6, NO. 6, NOVEMBER 2016 Change in Voc relative to initial value before laser stabilizaition as a function of light soaking duration((70℃， 0.46kwm-2) ⅠPERC 电池的光衰简介  多晶 PERC光衰的抑制：激光热处理 +二次烧结 C.Chen, et.al., IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS, VOL. 6, NO. 6, NOVEMBER 2016 Change in Voc relative initial value before laser stabilization, after treatment and as a function of light soaking duration((70℃， 0.46kwm-2) ⅠPERC 电池的光衰简介 Ⅱ 掺硼与掺镓硅片对多晶 PERC光衰的影响  实验信息 两种片子均按正常多晶 PERC工艺制作，电阻率均在 0.5-3Ω.cm之间 相同工艺条件下，掺 Ga硅片的光衰要比掺 B的光衰略好 电阻率越高，少子寿命越高 Ⅲ 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率与光衰的影响  实验信息 三组掺镓硅片电阻率分别为： 1.0-1.5Ω.cm 1.5-2.0Ω.cm 2.0-2.5Ω.cm 按多晶 PERC工艺生产 各 道 工 序 后 少 子 寿 命 的 对 比  效率对比 电阻率 (Ω.cm) Eta Uoc （ mV） Isc (mA) FF 1.0-1.5 Base 1.5-2.0 +0.07% +1.5 +20.3 -0.14 2.0-2.5 +0.04% +1.2 +16.8 -0.20 效率分布图  电阻率为 1.0-1.5Ω.cm时，效率最低，但其 低效比例亦最低；  电阻率为 1.5-2.0Ω.cm时，效率最高，主要 优势表现在 Voc与 Isc上；  电阻率为 2.0-2.5Ω.cm时的效率与 1.5- 2.0Ω.cm组相近。 Ⅲ 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率与光衰的影响  光衰对比 电阻率在 2.0-2.5Ω.cm时，光衰最小，在 5KWH下光衰仅为 0.53% Ⅲ 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率与光衰的影响  相同效率档位下的 QE对比 电阻率在 2.0-2.5Ω.cm与 1.5-2.0Ω.cm时，光吸收相近，而在 1.0-1.5Ω.cm时偏低 Ⅲ 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率与光衰的影响  中间效率档位下的 QE对比 电阻率在 2.0-2.5Ω.cm与 1.5-2.0Ω.cm时，光吸收相近，而在 1.0-1.5Ω.cm时偏低 Ⅲ 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率与光衰的影响 Ⅲ 掺镓片的电阻率对多晶 PERC效率与光衰的影响  电阻率越高，少子寿命越高；  电阻率在 2.0-2.5Ω.cm与 1.5-2.0Ω.cm时，光吸收相近，而在 1.0-1.5Ω.cm时偏低；  电阻率为 1.0-1.5Ω.cm时，效率最低，但其低效比例亦最低；电阻率为 1.5-2.0Ω.cm 时，效率最高，主要优势表现在 Voc与 Isc上；  电阻率在 2.0-2.5Ω.cm时，光衰最小，在 5KWH下光衰仅为 0.53%  总结 成为提供高效清洁能源的供应商 持续改善人类生存环境