晶硅太陽能電池背面鈍化介質(zhì)膜研究進展

　　晶體硅太陽能電池的表面積與體積的比率大，表面復合嚴重。此外，與半導體級硅片相比，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)和缺陷會充當復合中心，增加復合速率。表面復合和雜質(zhì)缺陷復合會顯著降低少子壽命和太陽電池性能。因此減少表面復合和雜質(zhì)復合是進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)膜的鈍化機理、鈍化效果及行業(yè)應用現(xiàn)狀作了詳細的介紹。

　　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，而背面的鋁背場鈍化已顯然不能滿足當前薄片化的需求，所以對晶硅太陽能電池背鈍化的研究成為當前研究的熱點。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，即通過減少表面過剩少子濃度來達到減少表面電子和空穴濃度的目的。