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7.7 高效晶体硅太阳能电池-OECO电池  

2012-08-21 09:56:19|  分类: 新能源 |  标签: |举报 |字号 订阅

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OECO 电池是倾斜蒸发金属接触(Obliquely evaporated contact,OECO)硅太阳能电池的简称。

OECO 太阳电池是德国ISFH研究所从九十年代就开始研制的一种新型单晶硅电池。与其他高效电池相比,具有结构设计新颖、制作简单、电极原料无损耗、成本低廉和适合大批量生产等优点。OECO电池结构基于金属-绝缘体-半导体(MIS)接触,利用表面沟槽形貌的遮掩在极薄的氧化隧道层上倾斜蒸镀低成本的Al作为电极,无需光刻、电极烧穿、电极下重掺杂和高温工艺即可形成高质量的接触,并且一次性可蒸镀大批量的电池电极。更为重要的是当这种电池制作面积从4 cm2扩大到100 cm2时,效率也只是从21.1%略微降到20%,仍然属于高效范围,所以这种结构的电池更适宜于工艺生产。

图 :德国 ISFH 的 OECO 电池  h=21.1%

7.7 高效晶体硅太阳能电池-OECO电池 - 和海一样 - 和海一样的博客

 

OECO结构示意图如图8所示,电池的表面由许多排列整齐的方形沟槽组成,浅发射极n+位于硅片的上表面,在其上有一极薄的氧化隧道层,Al电极倾斜蒸镀于沟槽的侧面,然后利用PECVD蒸镀氮化硅作为钝化层和减反射膜

OECO电池有以下特点:

(1)电极是蒸镀在沟槽的侧面,有利于提高短路电流;

(2)优异的MIS结构设计,可以获得很高的开路电压和填充因子;

(3)高质量的蒸镀电极接触;

(4)不受接触特性限制的可以被最优化的浅发射极;

(5)高质量的低温表面钝化。

 

电池的制作具体过程为:

前表面机械开槽→化学腐蚀清洗→背面掩膜(扩散)→前表面化学制绒→使用液态源POCl3进行磷扩散制作n+发射极→打开背面接触→真空蒸镀Al作为背电极→前表面低温热氧化形成氧化隧道层→前表面无需掩膜直接倾斜蒸镀Al作为面电极→使用导电胶将各个面电极连接起来→采用PECVD法在前表面蒸镀氮化硅作为钝化和减反射层。

 

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