光伏高效電池饕餮盛宴（二）

光伏產業低迷，腹背受敵。如何能挺過寒冬？有技術實力而且能將技術變成加工力的公司，將最終勝出。高效電池就是光伏的突圍之匙。

1.硅太陽能電池的轉換效率損失機理

太陽能電池轉換效率受到光吸收、載流子輸運、載流子收集的限制。關于單晶硅硅太陽能電池，由于上光子帶隙的多余能量透射給下帶隙的光子，其轉換效率的理論最高值是28%。惟有盡量減少損失才能開發出效率足夠高的太陽能電池。

影響晶體硅太陽能電池轉換效率的原由緊要來自兩個方面，如圖1所示：

（1）光學損失，包括電池前表面反射損失、接觸柵線的陰影損失以及長波段的非吸收損失。

（2）電學損失，它包括半導體表面及體內的光生載流子復合、半導體和金屬柵線的接觸電阻，以及金屬和半導體的接觸電阻等的損失。這其中最關鍵的是降低光生載流子的復合，它筆直影響太陽能電池的開路電壓。光生載流子的復合緊要是由于高濃度的擴散層在前表面引入大量的復合中心。此外，當少數載流子的擴散長度與硅片的厚度相當或超過硅片厚度時，背表面的復合速度對太陽能電池特性的影響也很分明。

圖1：一般太陽能電池多種損失機制

2.提高晶硅太陽能電池轉換效率的辦法

（1）光陷阱結構。一般高效單晶硅電池采用化學腐蝕制絨技術，制得絨面的反射率可達到10％以下。目前較為先進的制絨技術是反應等離子蝕刻技術（RIE），該技術的優勢是和晶硅的晶向無關，適用于較薄的硅片，通常使用SF6/O2混合氣體，在蝕刻過程中，F自由基對硅進行化學蝕刻形成可揮發的SiF4，O自由基形成SixOyFz對側墻進行鈍化解決，形成絨面結構。目前韓國周星公司使用該技術的設備可制得絨面反射率低于在2%~20%范圍。

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