09-Investigation of BAl co-doping...on PERC solar cell-张圳

基于PERC太阳电池的B/Al共掺及其预吸杂研究 华东理工大学 新能源材料与器件课题组 张圳 2019-11-22 目录 1. B/Al共掺工艺引入 2. B/Al共掺对PERC电池性能的提升 3. B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 4.结论 B/Al共掺在PERC电池制作工艺中的引入 PERC（Passivated Emitter and Rear Cell）电池结构 无B铝浆 此B/Al浆是在相同的无B铝 浆中加入1.0 % 的B得到。 多晶PERC电池制备工艺 B/Al共掺对PECR电池电性能的提升 B/Al共掺对PECR电池电性能的提升 Al浆和B/Al浆样品受主掺杂浓度分布 背表面复合速率(BSRV )随掺杂浓度变化趋势 [1] [1] X. Gu, X. Yu, D. Yang, Efficiency improvement of crystalline silicon solar cells with a back-surface field produced by boron and aluminum co-doping, Scripta Materialia .66(6) (2012): 394-397. B/Al共掺对PECR电池电性能的提升 局部Al -BSF和B/Al-BSF的PERC电池电性能 去除发射极影响后，B/Al-BSF电池饱和电流密度较Al -BSF电池下降了14fA/cm 2 B/Al共掺对PECR电池电性能的提升 B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 Fe杂质含量测量 850℃ 875℃ 900℃ 925℃ τ eff0 和 τ eff1 代表的前后少子寿命的变化，C=3.4E13(WT -2000) B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 不同烧结温度下，不同吸 杂工艺前后Fe含量的变化 不同烧结温度下，Al掺杂和 B/Al共掺样品受主浓度分布 B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 McHugo通过计算发现在高的硼掺杂浓度下，Fe的固溶度明显提高 [2] 。 [2] S.A. McHugo, R.J. McDonald, A.R. Smith, D.L. Hurley, E.R. Weber, Iron solubility in highly boron-doped silicon, Applied Physics Letters .73 (1998): 1424-1426. Fe的固溶度与B浓度的关系 [2] 偏析程度是由杂质在掺杂区和基体中的固溶度差决定的，固溶度差越大，偏析越好。 B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 PERC电池制备流程 B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 得益于预吸杂工艺，最大的衰减效率从 2.89% 减低到 2.26%； 得益于B/Al共掺预吸杂，电池的最终的恢复效率提高了0.2%。 B/Al共掺预吸杂工艺对PERC电池光致衰减的抑制 虽然初始的效率降低，但B/Al共掺于吸杂的PERC电池经过LID的最终效率是提高的。 总结 通过B/Al共掺技术，在PERC电池的背表面实现了较高的受主掺杂浓度， 较Al掺杂高一个量级。( J 0 -J 0e ) 降低，V OC 增大，电池效率提高； B/Al共掺具有优异的吸杂效果，极大降低间隙态Fe含量。通过叠加B/Al 预吸杂工艺，有效抑制PERC电池LID效应。 Thank you!