探索晶体硅电池的掺杂工艺对转换效率的影响(附件)【字数：9790】
摘 要随着光伏行业的发展，市场上对于百分之二十及以上转化效率的产品需求越来越迫切，只有不断提高转化效率，同时降低成本，光伏能源才能与其他可再生能源竞争，在能源领域的占比才能得到逐渐扩大。选择性区域掺杂太阳能电池是人们实现高效率、低成本太阳能电池的新方法之一。在论文中阐述了选择性区域掺杂太阳能电池的结构特征以及性能特点，并研究了目前国内外常采用的选择性区域掺杂太阳能电池的制备方法两步扩散法、光刻掩膜法和丝网印刷电极法，利用图表逐个分析其制备步骤及优缺点。论文对于选择性区域掺杂太阳能电池的发展趋势进行分析，提出解决选择性掺杂太阳能电池制备工艺的两种工艺方法热扩散法和激光掺杂法，并将新技术应用在新型PERL电池结构。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景与意义 1
1.2国内外光伏电池的发展与现状 1
1.3本设计的研究内容以及需要达到的目标 1
第二章 太阳能电池的工作原理及制造工艺 3
2.1太阳能电池等效电路图 3
2.2太阳能电池发电原理 5
2.3硅太阳能电池的制作过程 6
第三章 晶体硅电池的掺杂 7
3.1掺杂的概念 7
3.2掺杂的参数与原理 7
3.3晶体硅电池的生产工艺 7
第四章 选择性掺杂工艺的分析与对比 8
4.1探索的目的 8
4.2选择性掺杂工艺的方法 8
4.2.1两步扩散法 8
4.2.2光刻掩膜法 9
4.2.3丝网印刷法 10
4.3结论 10
第五章 新型晶体硅电池 11
5.1工业化晶硅太阳电池的发展瓶颈 11
5.2 PERL 电池特性 11
5.3强化表面掺杂方法 12
5.4实验结论 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1课题研究的背景与意义
电池行业是当今社会的新型行业，它拥有极其广泛的发展前景。而在这个行业中，太阳能电池，拥有其他电池无 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
法比拟的优点，那就是无污染。
新能源产业的重要组成之一就是太阳能能源，在2006至2010年的“十一五”期间，我国的太阳能发展得到较好发展。从2007年起，我国已经超过日本，得到全世界第一大太阳能电池生产大国的称号。而在2009年，我国的太阳能电池的全球市场占有率已经提升到50%，和我国手机、笔记本电脑和平板电视等产业（同样占全球一半产量），这个产业发展前景巨大。由非完全统计，现在有太阳能企业610家在中国。相对中国的IT产业（46家上市公司），太阳能产业在如此短的时间内，拥有欧美上市公司13家、港上市公司9家和国内上市公司32家[12]。
1.2光伏电池的发展与现状
在可再生能源中，最重要的基本能源之一就是太阳能是各种，许多能源均来自太阳能，例如风能、生物质能、水能、海洋能等。太阳能可以直接转化和利用，太阳能热利用技术、太阳能光发电技术等。光电转换装置，简单来说，就是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的装置，因此又可以称之为太阳能光伏发电技术。
对于现代工业的发展，由于现代社会对于能源的需求越来越大，能源危机已经开始逐渐开始爆发了。对于常规能源而言，它们的使用会释放大量的二氧化碳气体等温室气体，使得地球的“温室效应”愈演愈烈。因此，减弱对常规能源的依赖性，这是全世界都在发展的项目，由此可再生能源处于高速发展阶段。太阳能，最理想的可再生能源之一，它的特点就是之不尽，用之不竭”，同时太阳能还有安全可靠的优势存在。
1.3本设计的研究内容以及需要达到的目标
在21世纪, 新能源和清洁的可再生能源的开发对世界经济发展将会造成不可估量的影响，在这之中，太阳能能源所占比重非常之大。而其中的太阳能发电技术，更是重中之重。在不远的将来，我们在各个行业和领域都将看见太阳能发电技术的身影。
随着全球经济发展，不可再生能源的日益消耗、价格的持续上涨、以及人类对地球温室效应和环境变化的逐渐重视，全球各个国家都在寻求各种可再生的、环保干净的新型能源。利用半导体材料的光电效应把太阳能转换成电能，这是一种可再生能源的转换。在各种新能源解决方案中，唯一不完全受地域、环境限制的技术就是太阳能光伏发电技术，具有的双重意义是可持续发展和绿色环保，与此同时，资源丰富也是太阳能的一大优点。因此太阳能光伏发电技术在未来能源发展中肯定会占据相对重要的战略性地位。
/
图11 未来能源预测图
由图11的能源数据来看，我国的新能源开发问题已经十分迫切。太阳能就是可以满足条件的能源。太阳能电池以后将会成为主流能源。
各种各样的能源危机在我国的能源资源方面上演着。根据不完全统计，八千多亿吨标准煤为我国的能源总量，在这之中一千三百余亿吨标准煤为已探明的可开发能源总储量，约占据世界能源总储量的10%。
以太阳能为能源的电池主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池以及非晶硅薄膜太阳能电池。
第二章 太阳能电池的工作原理及制造工艺
2.1太阳能电池等效电路图
利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的装置，被称之为太阳能电池。两种不同型号的半导体材料相互接触后，即N型半导体材料和P型半导体材料，由于扩散和漂移这两种运动方式的作用，在界面处形成内建电场，它的方向是由P型指向N型。当光照在太阳电池的表面后，光子的能量如果大于禁带宽度，这样就可以将电子和空穴对激发出来，这些非平衡的少数载流子在内电场的作用下分离开，在电池的上下两极累积，这样电池便可以给外界负载输出电流。
理想的太阳能电池等效电路，如图21所示，恒流源、二极管通过并联可以组成此电路。
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图21 理想太阳能电池等效电路图
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景与意义 1
1.2国内外光伏电池的发展与现状 1
1.3本设计的研究内容以及需要达到的目标 1
第二章 太阳能电池的工作原理及制造工艺 3
2.1太阳能电池等效电路图 3
2.2太阳能电池发电原理 5
2.3硅太阳能电池的制作过程 6
第三章 晶体硅电池的掺杂 7
3.1掺杂的概念 7
3.2掺杂的参数与原理 7
3.3晶体硅电池的生产工艺 7
第四章 选择性掺杂工艺的分析与对比 8
4.1探索的目的 8
4.2选择性掺杂工艺的方法 8
4.2.1两步扩散法 8
4.2.2光刻掩膜法 9
4.2.3丝网印刷法 10
4.3结论 10
第五章 新型晶体硅电池 11
5.1工业化晶硅太阳电池的发展瓶颈 11
5.2 PERL 电池特性 11
5.3强化表面掺杂方法 12
5.4实验结论 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1课题研究的背景与意义
电池行业是当今社会的新型行业，它拥有极其广泛的发展前景。而在这个行业中，太阳能电池，拥有其他电池无 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
法比拟的优点，那就是无污染。
新能源产业的重要组成之一就是太阳能能源，在2006至2010年的“十一五”期间，我国的太阳能发展得到较好发展。从2007年起，我国已经超过日本，得到全世界第一大太阳能电池生产大国的称号。而在2009年，我国的太阳能电池的全球市场占有率已经提升到50%，和我国手机、笔记本电脑和平板电视等产业（同样占全球一半产量），这个产业发展前景巨大。由非完全统计，现在有太阳能企业610家在中国。相对中国的IT产业（46家上市公司），太阳能产业在如此短的时间内，拥有欧美上市公司13家、港上市公司9家和国内上市公司32家[12]。
1.2光伏电池的发展与现状
在可再生能源中，最重要的基本能源之一就是太阳能是各种，许多能源均来自太阳能，例如风能、生物质能、水能、海洋能等。太阳能可以直接转化和利用，太阳能热利用技术、太阳能光发电技术等。光电转换装置，简单来说，就是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的装置，因此又可以称之为太阳能光伏发电技术。
对于现代工业的发展，由于现代社会对于能源的需求越来越大，能源危机已经开始逐渐开始爆发了。对于常规能源而言，它们的使用会释放大量的二氧化碳气体等温室气体，使得地球的“温室效应”愈演愈烈。因此，减弱对常规能源的依赖性，这是全世界都在发展的项目，由此可再生能源处于高速发展阶段。太阳能，最理想的可再生能源之一，它的特点就是之不尽，用之不竭”，同时太阳能还有安全可靠的优势存在。
1.3本设计的研究内容以及需要达到的目标
在21世纪, 新能源和清洁的可再生能源的开发对世界经济发展将会造成不可估量的影响，在这之中，太阳能能源所占比重非常之大。而其中的太阳能发电技术，更是重中之重。在不远的将来，我们在各个行业和领域都将看见太阳能发电技术的身影。
随着全球经济发展，不可再生能源的日益消耗、价格的持续上涨、以及人类对地球温室效应和环境变化的逐渐重视，全球各个国家都在寻求各种可再生的、环保干净的新型能源。利用半导体材料的光电效应把太阳能转换成电能，这是一种可再生能源的转换。在各种新能源解决方案中，唯一不完全受地域、环境限制的技术就是太阳能光伏发电技术，具有的双重意义是可持续发展和绿色环保，与此同时，资源丰富也是太阳能的一大优点。因此太阳能光伏发电技术在未来能源发展中肯定会占据相对重要的战略性地位。
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图11 未来能源预测图
由图11的能源数据来看，我国的新能源开发问题已经十分迫切。太阳能就是可以满足条件的能源。太阳能电池以后将会成为主流能源。
各种各样的能源危机在我国的能源资源方面上演着。根据不完全统计，八千多亿吨标准煤为我国的能源总量，在这之中一千三百余亿吨标准煤为已探明的可开发能源总储量，约占据世界能源总储量的10%。
以太阳能为能源的电池主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池以及非晶硅薄膜太阳能电池。
第二章 太阳能电池的工作原理及制造工艺
2.1太阳能电池等效电路图
利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的装置，被称之为太阳能电池。两种不同型号的半导体材料相互接触后，即N型半导体材料和P型半导体材料，由于扩散和漂移这两种运动方式的作用，在界面处形成内建电场，它的方向是由P型指向N型。当光照在太阳电池的表面后，光子的能量如果大于禁带宽度，这样就可以将电子和空穴对激发出来，这些非平衡的少数载流子在内电场的作用下分离开，在电池的上下两极累积，这样电池便可以给外界负载输出电流。
理想的太阳能电池等效电路，如图21所示，恒流源、二极管通过并联可以组成此电路。
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图21 理想太阳能电池等效电路图
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