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(dǎo)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(jìn)展15
復(fù)習(xí)思考題16
參考文獻(xiàn)17

第2章硅片生產(chǎn)技術(shù)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(shù)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(yàn)31
復(fù)習(xí)思考題32
參考文獻(xiàn)32

第3章太陽電池物理基礎(chǔ)34
3.1概述34
3.2基本結(jié)構(gòu)與原理36
3.2.1太陽電池結(jié)構(gòu)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(shù)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(fù)習(xí)思考題42
參考文獻(xiàn)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(shè)備與工藝55
4.4.1單晶硅制絨生產(chǎn)設(shè)備55
4.4.2多晶硅制絨生產(chǎn)設(shè)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(fù)習(xí)思考題62
參考文獻(xiàn)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(kuò)散機(jī)制66
5.2.2磷摻雜66
5.3擴(kuò)散設(shè)備與工藝68
5.3.1擴(kuò)散設(shè)備68
5.3.2擴(kuò)散工藝流程70
5.3.3擴(kuò)散工藝注意事項(xiàng)71
5.4刻蝕工藝72
5.4.1刻蝕技術(shù)分類72
5.4.2干法刻蝕設(shè)備與工藝74
5.4.3濕法刻蝕設(shè)備與工藝76
5.5相關(guān)檢測78
5.5.1方塊電阻測量78
5.5.2擴(kuò)散分布與結(jié)深79
5.5.3導(dǎo)電類型測量79
復(fù)習(xí)思考題80
參考文獻(xiàn)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(shè)備85
6.3.1PECVD鍍膜技術(shù)85
6.3.2ALD鍍膜技術(shù)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(guān)檢測91
6.5.1SiNx膜外觀的檢驗(yàn)92
6.5.2SiNx膜的厚度及折射率檢驗(yàn)93
復(fù)習(xí)思考題94
參考文獻(xiàn)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(shè)計(jì)96
7.2.2絲網(wǎng)印刷原理98
7.2.3燒結(jié)原理99
7.2.4燒結(jié)工藝對(duì)電池性能的影響100
7.3絲網(wǎng)印刷設(shè)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(shè)備107
7.3.3設(shè)備參數(shù)對(duì)印刷的影響109
7.4燒結(jié)工藝110
7.5相關(guān)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(fù)習(xí)思考題114
參考文獻(xiàn)114

第8章電池測試、分檔及修復(fù)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(fù)123
8.3.1缺陷檢測123
8.3.2修復(fù)技術(shù)126
復(fù)習(xí)思考題126
參考文獻(xiàn)127

第9章太陽電池技術(shù)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(fù)習(xí)思考題167
參考文獻(xiàn)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(jī)構(gòu)174
附錄5太陽電池生產(chǎn)安全與防護(hù)——化學(xué)用品使用的急救措施175
附錄6太陽能級(jí)多晶硅片合格產(chǎn)品規(guī)格書（企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）176
附錄7單晶硅片A級(jí)品合格產(chǎn)品規(guī)格書（江蘇潤陽悅達(dá)光伏標(biāo)準(zhǔn)）179