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不同方块电阻对电性能的影响-实验报告[精品]

不同方块电阻对电性能的影响-实验报告[精品]不同方块电阻对电性能的影响-实验报告[精品] 技术部叶雄新不同方块电阻对电性能的影响分析众所周知，PN结是太阳能电池片的基础，对电池片的电性能起着决定性的作用。而方块电阻则是实际生产中检验PN结的一个重要参数，它能准确反映PN结结深以及掺杂情况。本文通过简单实验，分析了不同方块电阻对电池片最终电性能的影响。实验 1 实验条件:清洗制绒后的P型硅片，扩散设备及相应的配套设备。 2 实验过程:(1)在同一炉管，不同温度下对两批硅片分别进行N型扩散，使两批硅片的方块电阻形成明显差异。R,40,45，R...

不同方块电阻对电性能的影响-实验报告 [精品] 技术部叶雄新不同方块电阻对电性能的影响分析众所周知，PN结是太阳能电池片的基础，对电池片的电性能起着决定性的作用。而方块电阻则是实际生产中检验PN结的一个重要参数，它能准确反映PN结结深以及掺杂情况。本文通过简单实验，分析了不同方块电阻对电池片最终电性能的影响。实验 1 实验条件:清洗制绒后的P型硅片，扩散设备及相应的配套设备。 2 实验过程:(1)在同一炉管，不同温度下对两批硅片分别进行N型扩散，使两批硅片的方块电阻形成明显差异。R,40,45，R,50,55。?1?2 (2)对这两批具有不同方块电阻的硅片进行生产跟踪，得到最终相应电池片的电性能参数。 (3)分析最终数据。 3 实验结果 3.1不同方块电阻对电池片开路电压的影响 0.625 0.62 0.615 Uoc1 0.61Uoc2 0.605 0.6 0.595 1336597129161193225 图1 图1为两种不同方块电阻的电池片的开路电压曲线。Uoc1和Uoc2分别对应方块电阻为R和R的电池片。 ?1?2 从图1可以看出，方块电阻为50,55时电池片的开路电压比方块电阻为40,45时大。具体原因将在后文中有所涉及。 3.2不同方块电阻对电池片短路电流的影响 5.45 5.4 5.35 5.3 5.25Isc15.2Isc25.15 5.1 5.05 5 4.95 1326394125156187218249 图2 图2为两种不同方块电阻的电池片的短路电流曲线。Isc1和Isc2分别对应方块电阻为R和R的电池片。 ?1?2 从图1可以看出，方块电阻为50,55时电池片的短路电流比方块电阻为40,45时大。具体原因将在后文中有所涉及。 3.3不同方块电阻对电池片串联电阻的影响 0.03 0.025 0.02 Rs10.015 Rs2 0.01 0.005 0 1326394125156187218249 图3 图3为两种不同方块电阻的电池片的串联电阻曲线。R1和R2分别对应方块电阻为RSS和R的电池片。 ??12 从图3可以看出，方块电阻大时，电池片总的串联电阻也随之增大。 3.4不同方块电阻对电池片并联电阻的影响 300 250 200 Rsh1150 Rsh2 100 50 0 1316191121151181211241 图4 图4为两种不同方块电阻的电池片的并联电阻曲线。R1和R2分别对应方块电阻为RSS 和R的电池片。 ??12 从图4可以看出，方块电阻增大时，电池片的并联电阻将会稍微减小。 3.5不同方块电阻对电池片填充因子的影响 90 80 70 60 50FF1 40FF2 30 20 10 0 1295785113141169197225253 图5 图5为两种不同方块电阻的电池片的填充因子曲线。R1和R2分别对应方块电阻为RSS 和R的电池片。 ??12 从图5可以看出，方块电阻大时，填充因子数值会稍有下降。结论: 首先从光伏效应的原理说起当P-N结受光照时，电池片对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。因P区产生的光生空穴，N区产生的光生电子属多子，都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和结区的电子空穴对(少子)扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向N区，光生空穴被拉向P区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近有光生电子积累，在P区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低，其减小量即光生电势差，P端正，N端负。于是有结电流由P区流向N区，其方向与光电流相反。实际上，并非所产生的全部光生载流子都对光生电流有贡献。设N区中空穴在寿命τp的时间内扩散距离为Lp，P区中电子在寿命τn的时间内扩散距离为Ln。Ln+Lp=L远大于P-N结本身的宽度。故可以认为在结附近平均扩散距离L内所产生的光生载流子都对光电流有贡献。而产生的位置距离结区超过L的电子空穴对，在扩散过程中将全部复合掉，对P-N结光电效应无贡献。电池片的方块电阻大，则意味着掺杂浓度低，因此PN更靠近电池片表面，也就是说结浅。这种情况下，PN结的耗尽区宽度将会比高掺杂浓度时大，所以会获得较大的少子扩散长度，对光生电流产生贡献的光生载流子也就更多。因此，方块电阻大的时候短路电流增大。反之，当方块电阻小，PN结深时，短路电流将会减小。同理，当方块电阻大时，PN结耗尽区宽度大，则反向饱和电流减小，根据开路电压的 ,,IkTL,,公式:Voc,可知，开路电压随着饱和电流I的减小而呈对数增加。因此，当InS,,qIS,, 方块电阻大的时候开路电压也会随之有低幅度的增加。而根据电池片串联电阻的表达式: R,r，r，r，r，r，rSmfc1tbc2mb 是正面扩散层的电阻，其表达式是: rt LR()sqW r,t24m 为扩散层方块电阻;L为电池主焊接电极方向尺寸;W为电池细栅线方向尺寸;mRsq 为细栅线条数。从以上公式可知，当方块电阻增大时，即增大，电池片的串联电阻也随之增大。同Rsq 样，方块电阻小时，串联电阻减小。填充因子主要受串联电阻和并联电阻影响，所以，当方块电阻大时，填充因子减小。 FF*IVLOC根据转化效率的公式:,,,当FF即填充因子和短路电流Isc和开路电压pin Voc任意一个增大时转化效率都将增大。而由上文可知，方块电阻大时，Isc和Uoc增大，FF减小，方块电阻减小时，Isc 和Uoc减小，FF增大，所以，针对同一材料，可以调出一个最优的方块电阻值，得到最恰当的转化效率。本周完成的其他工作: 1，制定提交点检表; 2，工艺运行观测;

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