多晶硅太阳电池的高温水蒸汽处理

　　多晶硅太阳电池的高温水蒸汽处理廖华，刘祖明，胡志华，李景天，王书荣，陈庭金（云南师范大学太阳能研究所，云南昆明650092）路电流等太阳电池的特性进行了测量。处理后太阳电池的性能得到了改善，获得了较好的处理条件及处理效果降低太阳电池的成本，提高太阳电池的效率一直是太阳电池研究的主要方向。多晶硅太阳电池与单晶硅太阳电池相比，在材料成本上具有一定的优势，从而越来越受到光伏科技和产业界的重视多晶硅太阳电池的研究已成为太阳电池研究的热门课题之一。降低晶体硅太阳电池中少数载流子的表面复合速度，是提高太阳电池效率的重要因素特别是在多晶硅太阳电池中，由于晶界的大量存在，晶界中大量的悬挂键及一些复合中心的存在，使太阳电池的效率受到了很大的影响。表面及晶界的钝化处理，降低表面复合速度是提高多晶硅太阳电池效率的重要方法之一。对多晶硅太阳电池的钝化处理，减少复合中心及悬挂键的存在提高太阳电池的性能的处理方法也是多种多样的，过去已有很多常规的处理方法，如FGA（FormingGasAnnealing）氢等离子体钝化（HydrogenPlasmaPassivation）用吸杂或铝吸杂的方法等，这些方法对太阳电池的性能均有不同程度的改善，也收到了较好的效果。但是为了得到较好的退火效果，至少需要30分钟以上的退火时间，而且或者增加了工艺过程，或者使用的设备较为复杂。

　　本文研究了用高温水蒸汽对太阳电池进行退火处理，在较短的时间内（约5分钟）就能达到几乎同样的退火效果这种方法明显的好处在于它的设备较为简单、处理的成本也比较低在这种方法中，高密度的氢离子直接快速的注入到电池表面及晶界处，在较短的时间内就能够得到明显的退火效果1，它由直径60厘米、长1.5米的石英管、加热器和水蒸发器等组成，用热电偶测量退火处理的温度。

　　将水蒸发器中的纯水（去离子水，电阻率15M>cm）加热至沸腾，产生水蒸汽，并经过管道通入低温炉的石英管中。待炉温升到预定温度时（500C~600C），将待处理的多晶硅太阳电池推至炉内的恒温区，并开始计时，设定的处理时间结束时，将太阳电池片取出，冷却后进行太阳电池特性参数的测量我们选取的处理温度在520°C左右的范围内，时间为5分钝2结果及讨论表1列出了在52（C左右的温度下水蒸汽处理的多晶硅太阳电池的特性变化情况从试验结果可以看出：在此温度条件下，多晶硅太阳电池的开路电压和短路电流均有不同程度的增力口。

　　十基金项目：云南省科委省院省校合作项目资助表1高温水蒸汽退火处理前后电池的性能样品处理开路电压Voc（mV）短路电流Isc（mA）编号温度处理前处理后增减处理前处理后增减1530.550574+24136137.5+1.52510.544557+电池的性I能在520*C左右的高温水蒸汽中，只要有5分钟的短时退火处理就达到了较好的效果高温水蒸汽退火处理（HSA）方法，与其它太阳电池的钝化方法相比，是一种设备简单，成本较低的多晶硅太阳电池钝化方法