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毕业论文-背面点接触晶体硅太阳电池的研究，共41页，16304字。
【摘要】
进一步提高光电转换效率，降低成本是太阳电池今后的发展方向。晶体硅太阳电池理论的效率限制在25%左右，为了使晶体硅太阳电池的效率向理论极限进一步靠近，通常有几种方法：提高电池表面与背面的钝化效果；引入陷光结构，增加阳光在电池内的光程；通过减反射层降低表面对太阳光的反射；改进发射极与基极的电极构造，降低串联电阻以及正面栅线遮光面积等等。若给常规太阳电池引入背反射器（rear mirror），一方面可以将入射到电池背面的阳光反射回电池，进行二次吸收，提高电池对阳光的利用率，同时可以将晶体硅电池无法吸收的红外光反射回大气，避免电池升温过快；另一方面可以对电池背面进行钝化，降低电池的表面态密度，从而减少载流子背面复合速率，提升电池的开路电压与短路电流。由于背反射器一般为介质层不导电，必须使背电极穿过介质层与p型硅衬底接触才能制作成电池。但是电极穿越介质层面积不能太大否则会降低背反射器的作用。由此背面引入了规则分布的点电极。本文通过模拟软件PC1D对背面点接触晶体硅电池进行了模拟，采用丝网印刷点电极制作了太阳电池与模拟结果进行对比。
首先，利用PC1D模拟了太阳电池背反射率对电池输出参数的影响。发现在常规电池厚度（180μm）下，随着背反射率的提高，太阳电池的表现变好，各项输出参数有明显提升。之后利用PC1D模拟了不同点电极图样对电池参数的影响，发现电池转换效率随着面积比f的增大而增大。当f增加到0.1时效率的提升趋于缓慢。当f由0.3提升到0.9时电池效率仅仅提高了0.2%。
其次，利用丝网印刷技术制作了常规太阳电池和背面点接触太阳电池。对比发现,相同制造工艺下背点接触电池表现不如常规电池，效率的下降高于模拟结果。主要原因是通过烧结，电极用的Al未能和Si衬底形成良好的欧姆接触，导致背点接触电池串联电阻大，并联电阻小。电池制作工艺需要进一步改善。
【关键词】：晶体硅太阳电池；背反射器；SiN；背面点接触

目录
摘要 ………I
Abstract II
一、 绪论1
1.1 太阳电池的基本原理 …1
1.1.1 光的反射与折射…1
1.1.2 半导体中的光吸收1
1.1.3 PN结中的光生伏特效应……2
1.1.4 太阳电池基本参数3
1.2 高效晶体硅太阳电池的现状 ……6
1.3 太阳电池背反射器的介绍………11
1.4 背点接触太阳电池的介绍………12
二、 背面点接触晶体硅太阳电池的软件模拟……13
2.1 模拟软件PC1D的介绍 13
2.2 背反射器的模拟 ……13
2.3 背面点接触的模拟 …19
三、背面点接触晶体硅太阳电池的实验研究27
3.1太阳电池的结构设计…27
3.1.1 背反射器的结构设计 ……27
3.1.2 点电极的图样设计 ………29
3.2实验步骤……30
3.3 电池性能测试与分析 32
四、总结与展望……36
参考文献 37
致谢………38