扫码添加微信,获取更多半导体相关资料
为了提高硅电池的效率,用氢氧化钾和氢氧化钠蚀刻溶液进行纹理化,以降低电池表面的反射率,表面上具有各向同性的一般小圆提高了效率,但反射率提高。在低粗糙度的表面上提高了生产效率。本研究对单晶硅晶片进行了表面组织化,分别为碱性溶液和酸性溶液,反应后硅烷;研究了孔晶片表面的变化。
图1
图1显示出了Si硅晶片和由碱性溶液和酸性溶液进行表面组织的样品的反射率,在KOH蚀刻溶液中进行表面组织的薄膜中反射率更低。表1给出了利用单晶硅晶片分别用2个KOH和NaOH蚀刻溶液进行表面组织化的结果,在用KOH蚀刻溶液进行表面组织的样品中,效率较低。 图1中的反射率在由KOH蚀刻溶液进行表面组织的样品中表现得更低,虽然KOH蚀刻溶液中的反射率较低,但效率却很低,这表明除了高效能太阳能电池的反射率较低以外,还有必要找出提高效率的另一个原因。
表1 硅太阳能电池的电性能
图2为用KOH蚀刻溶液进行表面组织的样品表面放大3000倍的SEM照片,由于蚀刻速度随硅晶片结晶方向的不同而变化,表面形成了各向异性的三角形金字塔形状。 用NaOH蚀刻溶液进行表面组织的样品表面放大50000倍的SEM照片,表面整体上出现了细小的各向同性的圆形,比较直化结束的样品的平坦度,可以看出KOH蚀刻与图2比较时差异较大,可以确定,发生各向同性蚀刻的NaOH溶液所得样品的平坦度要好得多,从表1中观察与效率的相关性,采用NaOH溶液的样品效率更高。
从以上结果考察反射率和单元表面平坦度,反射率与表面平坦度有关系,在表面粗糙的样品中反射率降低。另一方面,在表面均匀的各向同性蚀刻样品中,反射率相对较高,为了探讨这种反射率的特性能在太阳能电池单元中产生多少电子,进行了POCl3兴奋剂工艺,利用屏幕打印机制备了电极,并对其电特性进行了测定。
并给出了对表面组织化完成的样品进行PN结并完成太阳能电池测量的电特性的结果。 从表1也可以看出,在用NaOH蚀刻溶液进行表面组织的样品中效率较高,但如果你有短路电流,开路电压在利用KOH蚀刻溶液的样品中表现得更高。也比较了用KOH和NaOH蚀刻溶液表面组织的硅电池单元的电流特性,在KOH中,短路电流显示的要高得多,而且从表1中可以看出开路电压也高。
图7
图7显示了最大功率,最大功率在NaOH蚀刻溶液制备的单元中显示得很高,最大功率与F.F关系密切,在NaOH所产生的各向同性蚀刻效应中,效率较高,各向同性在表面整体上均匀地发生表面组织化,通常,在短路电流或开路电流较高的情况下,效率会增加。硅太阳能电池的表面组织化多采用KOH,KOH能够组织化表面成金字塔状,可以确定,在NaOH有机溶剂的作用下,表面可微组织的方法也可以提高效率。
实现硅太阳能电池高效率的因素有很多,提出了各种表面组织的方法,是实现高效率的重要因素之一。 本研究中,其中以湿法表面组织化方法,探讨了酸性溶液各向同性蚀刻和碱性溶液各向异性蚀刻的情况,与效率的相关性,与各向同性蚀刻相比,各向异性蚀刻的短路电流和开路电流增加了更多,各向同性蚀刻比各向异性蚀刻增加了F.F元素的增加,确定了F.F尿素随着表面组织的均匀和均匀程度而变化,确定了追求由增加表面整体均匀性带来的F.F因素而非由增加短路电流或开路电压带来的高效化所带来的高效化的一方,使效率更高的可能性较大,虽然最终短路电流的值也较低,但在F.F指数较高的各向同性蚀刻下的样品中显示的电量较高,效率也较高。