電池片的制作工藝

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擴散工藝

擴散目的

在來料硅片 P 型硅片的基礎(chǔ)上擴散一層 N 型磷源，形成 PN 結(jié)。

擴散原理

POCl 3 在高溫下 （ > 600 ℃ ） 分解生成五氯化磷 （ PCl 5 ） 和五氧化二磷 （ P 2 O 5 ）， 其反應(yīng)式如下 ：

5POCl 3=3PCl 5 P 2 O 5

生成的 P 2 O 5 在擴散溫度下與硅反應(yīng) ， 生成二氧化硅 （ SiO 2 ） 和磷原子 ， 其反應(yīng)式如下 ：

2P 2 O 5 5Si = 5SiO 2   4PPOCl 3

熱分解時，如果沒有外來的氧（ O 2 ）參與其分解是不充分的，生成的 PCl5 是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來 O2 存在的情況下， PCl 5 會進一步分解成 P2O 5 并放出氯氣（ Cl 2 ）其反應(yīng)式如下：  

4PCl 5 5O 2=2P 2 O 5 10Cl 2  

生成的 P 2 O 5 又進一步與硅作用，生成 SiO 2 和磷原子，由此可見，在磷擴散時，為了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl 5 對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣。就這樣 POCl 3 分解產(chǎn)生的 P 2 O 5 淀積在硅片表面， P 2O 5 與硅反應(yīng)生成 SiO 2 和磷原子，并在硅片表面形成一層磷 - 硅玻璃，然后磷原子再向硅中進行擴散。

2. 短路電流

在一定的溫度和輻照條件下，太陽電池在端電壓為零時的輸出電流，通常用 I sc 來表示。

將 PN 結(jié)短路（ V=0 ），因而 IF=0 ，這時所得的電流為短路電流 Isc ，顯然有： I sc =  I L   ， I sc 與太陽電池的面積大小有關(guān)，面積越大，   I sc 越大。 I sc 與入射光的輻照度成正比。

3. 功率點

在太陽電池的伏安特性曲線上對應(yīng)大功率的點，又稱佳工作點。

4. 工作電壓

太陽電池伏安特性曲線上大功率點所對應(yīng)的電壓。通常用 V m 表示

5. 工作電流

太陽電池伏安特性曲線上大功率點所對應(yīng)的電流。通常用 I m 表示

6. 轉(zhuǎn)換效率

受光照太陽電池的大功率與入射到該太陽電池上的全部輻射功率的百分比。   η = V m  I m  / A t

P in 其中 V m 和 I m 分別為大輸出功率點的電壓和電流， A t 為太陽電池的總面積， P in 為單位面積太陽入射光的功率。

7. 填充因子

太陽電池的大功率與開路電壓和短路電流乘積之比，通常用 FF 表示：   FF = I m V m / I sc V oc

I sc V oc 是太陽電池的極限輸出功率， I m V m 是太陽電池的大輸出功率，填充因子是表征太陽電池性能優(yōu)劣的一個重要參數(shù)。

8. 電流溫度系數(shù)

在規(guī)定的試驗條件下，被測太陽電池溫度每變化 1 0 C   ，太陽電池短路電流的變化值，通常用 α 表示。對于一般晶體硅電池   α = 0.1%/ 0 C 。

9. 電壓溫度系數(shù)

在規(guī)定的試驗條件下，被測太陽電池溫度每變化 1 0 C   ，太陽電池開路電壓的變化值，通常用 β 表示。對于一般晶體硅電池   β  = - 0.38%/ 0 C 。