高濃度雜質補償對光伏用矽晶體及太陽電池性能影響

《高濃度雜質補償對光伏用矽晶體及太陽電池性能影響》是依託浙江大學，由楊德仁擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高濃度雜質補償對光伏用矽晶體及太陽電池性能影響
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：楊德仁
• 項目類別：面上項目

項目摘要

矽晶體是太陽能光伏的基礎材料。高度補償的低成本矽晶體在產業上有重要的套用前景，但是其基礎理論研究在國內外尚沒有開展。本項目研究高濃度雜質補償對光伏用矽晶體及太陽電池性能的影響規律，項目將揭示高濃度雜質補償對載流子遷移率、擴散長度等電學性能影響，闡明高濃度補償對開路電壓、短路電流等太陽電池性能參數的影響，指出高濃度雜質補償對矽晶體光衰減中心的形成、消除、失活等動力學行為及機理，並說明高濃度雜質補償對矽晶體中金屬雜質行為、吸雜工藝的作用規律，從而為高濃度補償的低成本光伏用矽晶體（如UMG-Si）在太陽電池上廣泛套用提供理論指導。

結題摘要

矽晶體是太陽能光伏的基礎材料。高度補償的低成本矽晶體在產業上有重要的套用前景，但是其基礎理論研究在國內外尚沒有開展。本項目系統研究了高濃度雜質補償對光伏用矽晶體及太陽電池性能的影響規律。首先揭示了雜質補償對載流子遷移率、擴散長度等電學性能影響機制；然後，闡明了雜質補償對開路電壓、短路電流等太陽電池性能參數的影響規律；而且，指出雜質補償對矽晶體光衰減中心的形成、消除、失活等動力學行為的影響及機理；最後，揭示了雜質補償對矽晶體中金屬雜質行為、吸雜工藝的作用規律。我們的研究證實，在1017/cm3以下範圍雜質補償不會明顯影響材料和太陽電池的電學性能，並且補償矽太陽電池的工作溫度係數較小，較高溫度下工作功率損失較小。相關結果在Solar Energy Materials and Solar Cells、Applied Physics Letters國際SCI期刊上發表論文18篇，授權國家發明專利４項，受邀在國際材料領域著名綜述期刊Materials Science and Engineering R: Report（IF＝24.5）上發表了題為＂Impurity Engineering in Czochralski silicon＂的長篇綜述論文，在國際學術會議上做邀請報告7次。另外，我們的發表在Solar Energy Materials and Solar Cells上的一篇題為＂Effect of dopant compensation on the performance of Czochralski silicon solar cells的論文被國際知名學術網站Renewable Energy global innovation作為近年來光伏發展過程中的關鍵科技文章（Key Scientific Paper）進行了專門報導。我們的研究結果為高濃度補償的低成本光伏用矽晶體（如UMG-Si）在太陽電池上廣泛套用提供理論指導。