晶體硅太陽能電池表面鈍化技術研究進展

文/劉少華

隨著現在社會經濟的不斷發展，社會事業中各項活動也在不斷的增加，與此同時，能源的消耗量逐漸的加大，傳統的不可再生能源對于環境也存在一定的影響。在這樣的背景下，有效的開發新型環保的可再生能源，成為現在的重要工作。在諸多新型能源中，太陽能是一種取之不盡，用之不竭的無污染新型能源，并且，相較于其他能源來說，在轉變時也更為方便，因此，合理有效的開發太陽能成為新時代能源開發中的重要組成部分。就現在的實際情況來看，合理高效的轉化太陽能是現在太陽能運用中的關鍵所在，現在我們對于太陽能的運用相對還是較少的，還需要不斷的發展技術，從而更加高效的轉化太陽能以及不斷的降低運用太陽能的成本。晶體硅太陽能電池是太陽能運用中相對較多的一項技術，對于該項研究來說，再進行太陽能轉化效率的提升是非常困難的，因此，這就需要進行太陽能轉化成本的有效降低。降低晶體硅太陽能電池的成本，就需要有效的控制太陽能電池中硅片的厚度，不斷降低硅片厚度才能夠不斷的降低太陽能電池的生產成本。但與此同時，過度降低太陽能電池中硅片的厚度又會導致太陽能轉化效率的降低，因此，如何能夠在有效降低太陽能電池硅片厚度的基礎上而又不降低電池的轉化效率，這成為現在太陽能電池應用過程中的重要問題。

1 硅片表面特性

對于硅片來說，表面復合就是指硅片的表面存在的復合過程，在整個復合的過程中，硅片中存在的部分粒子會受到硅片表面復合狀態的影響，而受到相應的變化。硅片的表面主要會有以下三個方面的特點：首先是硅片的表面會進行外來的帶有正、負電荷雜質的吸附，這就會使其表面存在雜質，從而也就會形成復合中心；其次是硅片運用的過程中必然會涉及到硅片的切割，一旦進行切割必然會對硅片表面造損傷，這就會使得硅片表面存在較多的缺陷甚至是畸變，這也會導致硅片表面增加復合中心；然后是對于硅晶體本身來說，由內向外延伸的過程中，晶體表面會存在懸掛的粒子，這些粒子的存在也容易使得表面出現復合中心。

2 表面鈍化介質薄膜研究

2.1 SiN x薄膜鈍化研究

對于晶體硅太陽能電池表面鈍化膜進行研究，首先就要對SiN x 進行研究，這在現代技術中應用是較多的。SiN x 薄膜的制備方法是非常多的，但是根據現在我國應用的實際情況來看，一般常用的方法是采用化學氣相沉積的方法，并通過采用等離子進行加強。這種方法在現在SiN x 薄膜鈍化中應用是相對較為廣泛的，具體的方式就是將SiN x 薄膜放置于氣壓較低的地方，然后利用低溫中等離子體的放電現象，將其進行升溫并在其中加入適量的氣體，以使其進行化學反應，從而最終能夠在表面形成鈍化薄膜。

2.2 SiO 2疊層鈍化減反研究

在現在實際的生產過程中，SiO2 薄膜鈍化主要采用的是熱氧化法，這種方法在現在的實際應用中，也需要根據實際的需求，選擇不同的制作方法。對于熱氧化法來說，可以將其分為干氧氧化、濕氧氧化以及水汽氧化三種方法，這是根據氧化的氛圍進行劃分的，最為常見的就是干氧氧化和濕氧氧化兩種。在實際的氧化過程中，主要就是將硅片放置于高溫石英爐管中，然后在其中的氧化物質作用下就會產生SiO2 薄膜。

2.3 電池表面鈍化接觸技術研究

就現在的電池表面鈍化接觸技術的研究中，由德國研發的一項技術也在其中起著重要的作用，這就是隧穿氧化層鈍化接觸技術。該項技術在實際的應用過程中主要是采用一層非常薄的氧化薄膜以及多晶硅層組成的，在其中能夠有效的實現粒子的選擇性通過，不同的粒子由于其不同的穿透能力而出現穿透鈍化層或者被阻擋的現象，這也就能夠進一步實現電池表面的鈍化，從而也就能夠有效的提升電池的轉化效率。對于該項技術的研究，現在還存在一些爭議，主要是認為其中薄膜以及多晶硅層對于鈍化的接觸性會產生一定的影響。

3 存在的問題與展望

對于晶體硅太陽能電池表面鈍化的方法是非常多的，我國太陽能電池表面鈍化技術發展至今也已經取得了較大的成就，但是其中仍存在一定的問題，影響其繼續前進。例如，對于SiN x 表面鈍化來說，其短光波在表面還會造成較大的吸收導致復合速率產生，對于該速率還需要不斷的進行降低；另外，在制備SiN x 薄膜時，薄膜的性質、沉積條件以及工作的壓力、頻率等都會對薄膜產生一定的影響，這在未來的研究中還需要不斷的完善。

4 結束語

綜上所述，隨著現在我國經濟的不斷發展，我國的科學技術水平也在不斷的提升，尤其是在新能源的技術研發方面，我國的研究者也做出了較多的努力。隨著現在對于太陽能電池技術的不斷研發，晶體硅太陽能電池表面鈍化技術在不斷的創新發展，同時對于新材料的使用也在不斷的增多，這在一定程度上有效的提升了我國太陽能電池轉化效率，對于我國新能源的應用來說有著重要的作用。就現在我國太陽能電池的發展來說，其中還存在一定的問題需要得到完善，這樣才能夠更好的實現新能源應用的飛躍式發展。