N 型と P 型の結晶シリコン太陽電池についての議論

- Mar 14, 2019-


N type HJT or HIT solar cell

 

どの結晶 (C-si) 技術が支配的な太陽電池業界での議論は、長い時間をされている: 単結晶、チョクラル スキー法を通じて成長してまたは Multicrystalline、指向性凝固を製造。最近では、一般的に高いコスト モノは 2016 年にモノラルの市場シェアの大きな成長につながるマルチ インストール $/W に匹敵するなってください。 今別メリットとモノラルの ĉ-si 系技術の種類の欠点を調べるために興味深いものとなるが開始されます。

 

Mono C-si 電池 2 つのカテゴリに大別されますp 型と n 型。 P 型細胞が陽性 (p) にて、その結果、ホウ素など、そのシリコン以下の 1 つの電子を持つ原子をドープしました。 N 型細胞、その一方で、シリコン、し、負 (n) よりも 1 つ多く電子を持つ原子ドープしたが。 N 型電池は、p 型細胞よりも潜在的な高い効率の提供、彼らはより高価な (ライ、李、林、荘、李・王、2016)。


光 p 型 Si セルを売ろうとしているが、電池メーカーが直面している主な問題は誘起劣化 (蓋) です。 蓋に露光中に p 型単結晶シリコンセルのキャリア寿命の劣化につながる現象であります。過剰キャリア注入 (ウォルター、ピャルヌ、・ シュミット、2016) セルとして、少数キャリアの寿命は光によって影響されます。 キャリアは、組み合わせ前に電子-正孔の発生後興奮状態で過ごすことができる平均時間として定義したセルの少数キャリアの寿命は、電池の効率を決定します。 少数キャリア寿命の短い細胞は通常、長い寿命をもった細胞より効率が悪いでしょう。

 

太陽電池製造プロセス上の n 型材料は、p 型基板上に作製した太陽電池と比較していくつかの追加の手順を要求します。実際には、p 型基板には、mc-Si ウェーハ用の電池の効率の改善を支援するりんゲッタリングの利便性など、太陽電池の処理の面でいくつかの利点があります。N 型基板の場合エミッタ形成が p 型セルのセル作製プロセスを複雑になるリンの拡散と比較してより高い温度を必要とするホウ素拡散プロセスを介して行われます。さらに、2 つの独立した拡散ステップ (エミッタと BSF) プロセス レンダリングしますさらにもっと複雑、高価。ホウ素拡散過程では、もう一つの重要な問題ゲッタリング目的のため良いですが、一括でキャリアの寿命が低下する生まれの富裕層 (BRL) の形成であります。最近、ゲッタリング不純物の注入なし BRL を除去する特に効果的な方法が開発されています。

 

N 型基板を使用して正常にすでに実装されている高効率の太陽電池セル構造体の数があります。図 1 では、n 型基板上にこれらの太陽電池の構造を簡潔に示しています。N 型基板上に設計されたセル構造は、前のセクションで簡単に説明されます。これらの細胞の構造細胞処理の技法に従って分類することができ、とおり: (1) フロント表面フィールド (FSF) アル リア ・ エミッタ間細胞 (n + np + 細胞) の正面または背面に接点を持つことができますか、通常はリン拡散 FSF;(2) 表面フィールド (BSF) フロント ・ エミッタ間セルのバックアップ (p + nn + セル) リン添加 BSF; と一般にホウ素をドープしたエミッタは、前面または背面のいずれかの連絡先にすることも(3) イオン注入排出セル イオン注入法によって形成されたエミッタして両方のフロント用実現できます、n + np + と p + nn + 後部接触方式の構造;(4) 組み込みの薄層 (ヒット) セル構造とヘテロ接合。

 

N type substrate solar cell structure chart

図 1: N 型基板太陽電池構造