基于掺硼直拉单晶硅片的Al-BSF和PERC太阳电池光衰及其抑制的基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61774171
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0403.半导体光电子器件与集成
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The development of Al-BSF and PERC solar cells based on boron-doped Czochralski silicon (Cz-Si) wafers has been greatly limited by their LID (light induced degradation) problems, which is to a large extent related to some basic scientific issues about LID of these two solar cells being unsolved until now, for example, what are the factors that induce the LID of these two solar cells? And what is the proportion of their respective contribution to the LID of these two solar cells? To solve these two scientific problems, we will use the latest-developed regeneration technology to eliminate boron-oxygen defects induced LID, and use atomic layer deposition (ALD) of Al2O3 and subsequent annealing to eliminate the transition metal impurities in Cz-Si wafers and the related LID, and decouple these LID factors and their respective contributions to the LID of these two solar cells by skillfully designing the experiment according to the characteristics of various possible LID factors. On this basis, find a method to fully eliminate the LID of these two solar cells. It is expected that the research results will be of great reference value to deepen the knowledge and find a permanent solution to the LID problems of Al-BSF and PERC solar cells based on boron-doped Cz-Si wafers.
由掺硼直拉单晶硅片制备的铝背场(Al-BSF)电池和PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)电池的光衰(LID)问题极大地限制了它们的发展,这与与此有关的一些基础科学问题仍未得到很好的解决有关,譬如引起这两种电池LID的因素有哪些?它们对电池LID贡献的比例是多少?针对这两个科学问题,本项目将利用最新发展出的复原(regeneration)技术来消除硼-氧缺陷引起的LID,利用原子层沉积(ALD)Al2O3并退火来除去硅片内的过渡金属杂质进而消除金属杂质引起的LID。根据可能存在的各种光衰的特点,通过巧妙设计实验来分离引起这两种电池LID的因素及其对电池LID贡献的比例。在此基础上,寻求彻底消除这两种电池LID的方法。预计本项目研究成果对于进一步认识和寻求基于掺硼直拉单晶硅片的Al-BSF 电池和PERC 电池的LID问题的彻底解决具有重要的参考价值。

结项摘要

通过研究一根产业化太阳能级掺硼直拉单晶硅(Cz-Si)棒上不同位置硅片制备的产业化Al-BSF电池和PERC电池的原位光衰以及复原规律,基本澄清了硅片内不同杂质在两种电池上引起的光衰及贡献的比例。无论是Al-BSF电池还是PERC电池,电池的光衰都是由B-O缺陷起主导作用,Fe-B对的分解起次要作用,而太阳能级Cz-Si中铜和镍的含量较低,且本身为快扩散杂质,能够很好地被磷扩散吸杂去除,即使不能完全去除,与铜和镍有关的复合中心也能够被带有含氢钝化膜(PECVD-SiNx:H)的烧结过程很好地氢钝化,几乎不会对电池的光衰产生影响。在45℃、1sun、12h的光衰条件下,B-O缺陷和Fe-B对的分解总共能够在未经抗光衰处理的PERC电池和Al-BSF电池上引起的效率衰减率分别为4.43%—5.56%(相对值)之间和2.75%—3.8%(相对值)之间,其中Fe-B对的分解单独在两种电池上引起的效率衰减率分别为0.33%—1.75%(相对值)和0.42% —1.23%(相对值)之间。在45℃、1sun的光衰条件下,Fe-B对的分解引起的光衰在3h内可达到饱和,而B-O缺陷引起的光衰则需要9-12h才能达到饱和。PERC电池光衰到底和复原达到饱和所需的时间均短于Al-BSF电池,前者所需的时间分别为9h和18h左右,而后者所需的时间分别为12h和20h左右。100℃、1sun、24h的复原处理基本可以完全钝化两种电池内部的B-O缺陷,但不能钝化与Fe有关的缺陷。在我们的光衰(45℃、1sun、12h)和复原(100℃、1sun、24h)实验条件下,两种电池都不存在LeTID现象。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(3)
利用正交实验法探究掺硼p型单晶硅PERC 电池的电致复原最优条件
  • DOI:
    10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.000
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中山大学学报. 自然科学版
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁润雄;艾斌;金井升;叶家兴;张卫民;庞毅聪;何溢懿;沈辉
  • 通讯作者:
    沈辉
Yttrium Fluoride-Based Electron-Selective Contacts for Crystalline Silicon Solar Cells
用于晶体硅太阳能电池的氟化钇基电子选择性接触
  • DOI:
    10.1021/acsaem.0c02646
  • 发表时间:
    2021-03-10
  • 期刊:
    ACS APPLIED ENERGY MATERIALS
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Chen, Zhiming;Lin, Wenjie;Shen, Hui
  • 通讯作者:
    Shen, Hui
High-Performance and Stable Dopant-Free Silicon Solar Cells with Magnesium Acetylacetonate Electron-Selective Contacts
具有乙酰丙酮镁电子选择性接触的高性能且稳定的无掺杂硅太阳能电池
  • DOI:
    10.1002/pssr.202000103
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Physica Status Solidi-Rapid Research Letters
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Yao Zhirong;Cai Lun;Meng Lanxiang;Qiu Kaifu;Lin Wenjie;Jin Jingsheng;Duan Weiyuan;Ding Kaining;Li Shenghao;Ai Bin;Liang Zongcun;Shen Hui
  • 通讯作者:
    Shen Hui
A comprehensive study of the light soaking effect in ZnS/p-Si heterojunction solar cells
ZnS/p-Si异质结太阳能电池光均热效应的综合研究
  • DOI:
    10.1016/j.solener.2021.08.012
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
    Solar Energy
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Kaifu Qiu;Qi Xie;Lanxiang Meng;Lun Cai;Wenjie Lin;Zhirong Yao;Bin Ai;Zongcun Liang;Hui Shen
  • 通讯作者:
    Hui Shen
Conductive Cuprous Iodide Hole-Selective Contacts with Thermal and Ambient Stability for Silicon Solar Cells
用于硅太阳能电池的具有热稳定性和环境稳定性的导电碘化亚铜空穴选择性接触
  • DOI:
    10.1021/acsami.8b16883
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Lin Wenjie;Wu Weiliang;Xie Qi;Liu Zongtao;Qiu Kaifu;Cai Lun;Yao Zhirong;Meng Lanxiang;Ai Bin;Liang Zongcun;Shen Hui
  • 通讯作者:
    Shen Hui

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

外延晶体硅薄膜太阳电池的量子效
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科学(E辑). 2004(34) 1300-1312.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    艾斌;沈辉;班群, 梁宗存;陈如
  • 通讯作者:
    陈如
老人社会経済地位影響健康的作用機制
老年人社会经济地位对健康的影响机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国・人口与経済
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    艾斌;王碩;星旦二
  • 通讯作者:
    星旦二
复合相变储能砂浆性能试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    硅酸盐通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    史巍;艾斌;侯景鹏
  • 通讯作者:
    侯景鹏

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

艾斌的其他基金

RTCVD结合SLS技术在SiO2隔离层上高速制备大晶粒多晶硅薄膜研究
  • 批准号:
    50802118
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码