晶硅太陽能電池背面鈍化介質(zhì)膜研究進(jìn)展

    鋰電世界 晶體硅太陽能電池的表面積與體積的比率大，表面復(fù)合嚴(yán)重。此外，與半導(dǎo)體級硅片相比，太陽能級單晶硅和多晶硅體內(nèi)存在大量的雜質(zhì)和缺陷，而這些雜質(zhì)和缺陷會充當(dāng)復(fù)合中心，增加復(fù)合速率。表面復(fù)合和雜質(zhì)缺陷復(fù)合會顯著降低少子壽命和太陽電池性能。因此減少表面復(fù)合和雜質(zhì)復(fù)合是進(jìn)一步提高晶體硅電池效率的關(guān)鍵問題。

    目前，商品化的晶體硅太陽能電池普遍采用鋁背場（ALBSF）來鈍化電池背表面，降低少數(shù)載流子在電池背表面的復(fù)合速率。但是由于鋁和硅的熱膨脹系數(shù)不同，在硅片減薄到一定程度后，經(jīng)過燒結(jié)后，片子就會彎曲，在組件制作過程中的碎片率會升高，不利于企業(yè)成本的降低。這就需要新的背鈍化技術(shù)和薄片化相結(jié)合。

    有研究表明，許多介質(zhì)膜可以代替鋁背場并且能達(dá)到很好的背面鈍化效果，如Si3N4、熱生長的SiO2、A12O3和非晶硅等。本文就這些介質(zhì)膜的鈍化機(jī)理、鈍化效果及行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀作了詳細(xì)的介紹。

    晶體硅太陽能電池背鈍化的方法

    鈍化是制造太陽能電池的一個(gè)重要工藝，目前商業(yè)化的太陽能電池的前表面鈍化都采用PECVD沉積Si3N4膜鈍化或熱氧化生長SiO2+PECVD沉積Si3N4膜，且效果良好，不需要太多的改進(jìn)，而背面的鋁背場鈍化已顯然不能滿足當(dāng)前薄片化的需求，所以對晶硅太陽能電池背鈍化的研究成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前背鈍化研究的分類主要有以下兩種方法：

    按介質(zhì)膜的不同可以分為：（1）Si3N4：H膜鈍化（2）熱氧化生長SiO2膜鈍化（3）A12O3膜鈍化（4）Si3N4：H、SiO2、A12O3等的疊層鈍化。

    按鈍化效果可以分為：（1）飽和懸掛鍵，即通過減少界面態(tài)密度和俘獲截面的大小來優(yōu)化表面態(tài)的性質(zhì)。（2）場鈍化效應(yīng)，即通過減少表面過剩少子濃度來達(dá)到減少表面電子和空穴濃度的目的。