晶體硅太陽電池

第1章緒論1
1.1太陽輻射概述1
1.2太陽電池概述3
1.2.1國外發(fā)展歷程3
1.2.2國內(nèi)發(fā)展歷程4
1.3晶體硅太陽電池6
1.3.1單晶硅電池6
1.3.2多晶硅電池7
1.3.3硅帶電池8
1.3.4典型的高效晶體硅電池9
1.4硅基薄膜太陽電池10
1.4.1非晶硅薄膜電池11
1.4.2多晶硅薄膜電池11
1.4.3硅基疊層太陽電池12
1.5化合物半導體太陽電池13
1.5.1碲化鎘薄膜太陽電池13
1.5.2銅銦鎵硒（CuInGaSe2）薄膜太陽電池14
1.5.3砷化鎵太陽電池15
1.6新型太陽電池研發(fā)進展15
復習思考題16
參考文獻17

第2章硅片生產(chǎn)技術18
2.1概述18
2.2硅的性能19
2.3硅的制備20
2.3.1高純硅材料生產(chǎn)21
2.3.2單晶硅的制備24
2.3.3多晶硅錠生產(chǎn)25
2.4硅片生產(chǎn)技術26
2.4.1單晶硅片的加工27
2.4.2多晶硅片的加工29
2.4.3硅片的檢驗31
復習思考題32
參考文獻32

第3章太陽電池物理基礎34
3.1概述34
3.2基本結構與原理36
3.2.1太陽電池結構36
3.2.2太陽電池發(fā)電過程36
3.3太陽電池的I-V特性與主要技術參數(shù)37
3.3.1I-V曲線主要性能參數(shù)37
3.3.2其他參數(shù)40
復習思考題42
參考文獻42

第4章硅片制絨工藝44
4.1概述44
4.2制絨工藝目的45
4.2.1硅片清洗45
4.2.2表面制絨46
4.3工藝原理47
4.3.1單晶硅制絨原理47
4.3.2影響因素分析48
4.3.3多晶硅制絨原理50
4.3.4影響因素分析52
4.4生產(chǎn)設備與工藝55
4.4.1單晶硅制絨生產(chǎn)設備55
4.4.2多晶硅制絨生產(chǎn)設備57
4.5檢測方法61
4.5.1正常片生產(chǎn)過程控制61
4.5.2常見異常及解決辦法62
復習思考題62
參考文獻63

第5章硅片摻雜工藝65
5.1工藝目的65
5.2工藝原理66
5.2.1熱擴散機制66
5.2.2磷摻雜66
5.3擴散設備與工藝68
5.3.1擴散設備68
5.3.2擴散工藝流程70
5.3.3擴散工藝注意事項71
5.4刻蝕工藝72
5.4.1刻蝕技術分類72
5.4.2干法刻蝕設備與工藝74
5.4.3濕法刻蝕設備與工藝76
5.5相關檢測78
5.5.1方塊電阻測量78
5.5.2擴散分布與結深79
5.5.3導電類型測量79
復習思考題80
參考文獻81

第6章減反射膜工藝82
6.1工藝目的82
6.2減反射原理與材料83
6.2.1減反射原理83
6.2.2減反射膜基本參數(shù)及減反射材料84
6.3減反射膜制備工藝與設備85
6.3.1PECVD鍍膜技術85
6.3.2ALD鍍膜技術86
6.3.3鍍減反射膜生產(chǎn)工藝87
6.4減反射膜生產(chǎn)流程90
6.5相關檢測91
6.5.1SiNx膜外觀的檢驗92
6.5.2SiNx膜的厚度及折射率檢驗93
復習思考題94
參考文獻94

第7章電極制備工藝96
7.1工藝目的96
7.2工藝原理96
7.2.1前電極圖形設計96
7.2.2絲網(wǎng)印刷原理98
7.2.3燒結原理99
7.2.4燒結工藝對電池性能的影響100
7.3絲網(wǎng)印刷設備與生產(chǎn)101
7.3.1絲網(wǎng)印刷基本工具與漿料101
7.3.2絲網(wǎng)印刷工藝流程與生產(chǎn)線設備107
7.3.3設備參數(shù)對印刷的影響109
7.4燒結工藝110
7.5相關檢測111
7.5.1外觀檢測111
7.5.2柵線高寬比112
7.5.3接觸電阻率112
復習思考題114
參考文獻114

第8章電池測試、分檔及修復116
8.1光電性能測試116
8.1.1電流-電壓（I-V）特性曲線測試116
8.1.2量子效率測試118
8.1.3電致發(fā)光測試119
8.1.4光致發(fā)光測試120
8.2電池分檔122
8.2.1效率/功率分檔122
8.2.2顏色及外觀分檔123
8.3電池缺陷分析與修復123
8.3.1缺陷檢測123
8.3.2修復技術126
復習思考題126
參考文獻127

第9章太陽電池技術發(fā)展129
9.1概述129
9.2新工藝發(fā)展129
9.2.1制絨工藝129
9.2.2摻雜新工藝135
9.2.3鈍化新工藝139
9.2.4電極新工藝142
9.2.5薄硅片電池152
9.3高效晶體硅電池發(fā)展153
9.3.1PERC及TOPCon太陽電池153
9.3.2HIT電池162
9.3.3IBC與HBC電池163
9.3.4MWT電池165
復習思考題167
參考文獻167

附錄170
附錄1AM1.5G太陽輻射光譜數(shù)據(jù)170
附錄2晶體硅太陽電池分類173
附錄32019年太陽電池最高效率記錄表174
附錄4國際著名太陽電池研究機構174
附錄5太陽電池生產(chǎn)安全與防護——化學用品使用的急救措施175
附錄6太陽能級多晶硅片合格產(chǎn)品規(guī)格書（企業(yè)標準）176
附錄7單晶硅片A級品合格產(chǎn)品規(guī)格書（江蘇潤陽悅達光伏標準）179