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深入剖析影响TOPcon太阳能电池性能的氧化退火工艺

美能光伏 2023-10-31 08:34 次阅读

为了从根本上直接改善TOPcon太阳能电池光电转换率,电池厂商通常需要在太阳能电池片表面进行氧化退火工艺,从而使沉积的薄膜材料具有更高的方阻/电阻率,氧化退火工艺是影响TOPcon太阳能电池性能的重要工艺。「美能光伏」生产的美能在线四探针电阻测试仪,可通过自身独特的5点、9点全自动扫描技术,测量TOPcon太阳能电池片中一块区域内的方阻/电阻率,并可以将测量后的数据与其他区域的数据进行对比,从而科学评估出沉积薄膜后太阳能电池性能稳定性!

深入了解TOPcon太阳能电池

TOPcon太阳能电池是一种基于隧穿氧化层钝化接触高效太阳能电池技术,其电池结构为N型硅衬底电池,在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构。通过沉积这些薄膜材料,便可有效降低表面复合和金属接触复合,提高电池的开路电压和填充因子。

对于已经沉积薄膜材料TOPcon太阳能电池而言,要想深入了解其薄膜材料电阻率/方阻,从而评估其光电转换率的大小是很难的,一般都需要借助外界因素如一些检测设备来进行科学检测。用于测量ITO薄膜、非晶硅薄膜等各种薄膜材料美能在线四探针电阻测试仪,具有与非接触式涡流测量不同的四探针技术,该技术可以使测量的分辨率更高、精度更准确、稳定性更强、测量的范围更宽。


氧化退火对TOPcon性能的影响

氧化硅薄膜层厚度和质量是影响TOPcon太阳能电池性能的重要因素。氧化硅薄膜层的厚度和质量决定了隧穿效应的强弱,进而影响了载流子的选择性收集和复合损失。一般来说,氧化硅薄膜越薄、越均匀、越无缺陷,隧穿效应越强,载流子的选择性收集就会越好,复合损失相对来说就会越小,TOPcon太阳能电池的光电转换率就会越高。然而,氧化硅薄膜不能过于薄,否则就会导致界面态密度增加,钝化效果降低。因此,需要寻找一个最佳的氧化硅厚度,以平衡隧穿效应和钝化效果。

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不同温度下退火对电池性能的影响

退火的温度和时间也是影响TOPcon太阳能电池性能的重要因素。退火的温度和时间决定了掺杂硅薄层结晶程度、掺杂浓度和分布等特性,进而影响了载流子的输运性能接触电阻参数。通常而言,退火的温度越高、时间越长,掺杂硅薄层越晶化、越活化、越钝化,载流子的运输性能越好,接触电阻会越小,TOPcon太阳能电池的光电转换率就会越高。然而,退火温度和时间也不能过高或过长,否则会导致氧化硅薄膜的破坏、掺杂硅薄层的过度扩散、金属电极的形变等不利影响。因此需要寻找一个最佳的退火温度和时间,以平衡掺杂硅薄层的结晶、活化和钝化效果。


美能在线四探针电阻测试仪

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FPP230 Auto是专为光伏工艺监控设计的在线四探针方阻仪,可以对样品进行快速、自动的扫描,获得样品不同位置的方阻分布信息可根据客户样品大小定制测量尺寸。

● 测量范围满足1μΩ~100MΩ的薄层电阻

● 能够匹配自动化设备并可随时溯源

与产线自动化生产工序完美衔接

● 提供良好的电接触同时保证零碎片

● 测量点数可根据客户需求定制


美能在线四探针测量演示视频

使用氧化退火工艺进行生产,可大幅度提高TOPcon太阳能电池光电转换率,然而为了深入了解其退火后电池的方阻/电阻率,就必须通过精密的检测设备进行科学测量。「美能光伏」生产的美能在线四探针电阻测试仪,可以通过自身独特的全自动5点、9点扫描功能,实现在一块太阳能电池片上的多个区域内方阻/电阻率测量,并在测量后保证零碎片率,从而助力电池厂商进行后续的生产!

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