黑硅太阳能电池PIII技术剖析

1、CONTENTSBACKGROUNDPREPARATIONBLACK SILICON SOLAR CELLDISCOVERY PIIITHE 13th1BACKGROUNDBACKGROUNDTHE 13th1BACKGROUND世界能源趋势分布世界能源趋势分布THE 13thTHE 13th1BACKGROUND世界能源趋势分布世界能源趋势分布世界新能源分布THE 13th欧洲美国中国日本0%5%10%15%20%25%30%35%40%中国欧洲日本美国中国欧洲日本美国1、 Trina solar2、Yingli Green Energy4、JinKo Solar5、JA Solar2BAC

2、KGROUND 中国五大光伏公司中国五大光伏公司THE 13th13、Canadian solar3245THE 13th3BACKGROUND 黑硅太阳能电池效率黑硅太阳能电池效率220052005年：年：9.7%9.7%3120002000年：年：4.8%4.8%黑硅电池增长曲线THE 13th420152015年：年：22.1%22.1%20122012年：年：18.2%18.2%THE 13th2DISCOVERYDISCOVERYTHE 13th1DISCOVERY 19981998年，美国哈佛大学教授年，美国哈佛大学教授在研究高能激光对类金属表面在研究高能激光对类金属表面的催化反应

3、时，在充满的催化反应时，在充满SF6SF6气气体的密闭低压空间中，用飞秒体的密闭低压空间中，用飞秒激光器产生的高强度超短脉冲激光器产生的高强度超短脉冲对硅片进行高能辐射时，在硅片对硅片进行高能辐射时，在硅片表面形成针尖状结构。如今，吸表面形成针尖状结构。如今，吸收率达到收率达到90%90%以上的硅材料都以上的硅材料都统称为黑硅。统称为黑硅。THE 13th3PIIITHE 13th1INTRODUCTION硅片浸没在等离子体中，在脉冲偏压下产生离子鞘层，形成整片离子掺杂。热扩散热扩散高能离子注入高能离子注入等离子体浸没注入等离子体浸没注入B or PTHE 13th2CONTRAST单晶常规制

4、绒单晶PIII黑硅多晶常规制绒多晶PIII黑硅THE 13th3PREPARATIONPREPARATION(BLACK SILICON)(BLACK SILICON)3PREPARATION 采用等离子体浸没离子注入技术制备黑硅材料，与传统的硼、磷或砷注入不同，反应气体离子在负偏压的作用下被注入进入硅片晶格内，与硅片发生反应，生成孔状或针状组织，通过调节工艺参数，可以实现黑硅材料的可控制备，具有成本低、效率高等优点。THE 13th4BLACK SILICON BLACK SILICON SOLAR CELLSOLAR CELLTHE 13th2PROCESS 材料准材料准备备制制绒绒扩扩散

5、制散制备备PNPN结结沉淀减反射沉淀减反射层层丝丝网印刷制网印刷制备电备电极极 测试测试THE 13th制绒THE 13th扩散制备PN结 扩散形成扩散形成PN结。普遍结。普遍采用磷做采用磷做N型掺杂。由于型掺杂。由于固态扩散需要的温度很固态扩散需要的温度很高，因此在扩散前硅片表高，因此在扩散前硅片表面的洁净度要求非常高。面的洁净度要求非常高。扩散后再次进行清洗，去扩散后再次进行清洗，去除除表面表面磷硅玻璃。磷硅玻璃。THE 13th沉淀减反射层 沉淀减反射层的目的在于减少表面反射，增加沉淀减反射层的目的在于减少表面反射，增加折射率。一般使用折射率。一般使用PECVD淀积淀积SiN，由于，由于PECVD淀积淀积SiN时，不仅会同时生成时，不仅会同时生成了大了大量的原子氢，这些氢量的原子氢，这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化的作用。原子能对多晶硅片具有表面钝化的作用。THE 13th丝网印刷电极的制备是太阳能电池中至关重要的步骤，最早采用真空蒸镀获化学电镀技术。现在，普遍采用丝网印刷