ket qua bong da tay ban nha

  • Sự đóng góp
  • Thời gian cập nhật 24/10/2021
  • 3 readings
  • Rating 0
  • great
  • Step on

Giới thiệu về ket qua bong da tay ban nha

bong da ty le keo

Nghiên cứu và phát triển pin mặt trời pha tạp chọn lọc

  • Sự đóng gópCui Lei
  • Cập nhật thời gian2015-10-19
  • Đọc khối lượng496 lần
  • ghi bàn4
  • tuyệt vời94
  • Bước lên0

Zhang Zhuqing 1, Hua Guoran 2, Wang Qiang 3

(1. Trung tâm Đào tạo Kỹ thuật của Đại học Nam Thông, Nam Thông, Giang Tô 226019; 2 Trường Cơ khí, Đại học Nam Thông, Nam Thông, Giang Tô 226019;

3. Trường Thông tin Điện tử, Đại học Nam Thông, Nam Thông, Giang Tô 226019)

Tóm tắt: Pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc là một trong những phương pháp mới để mọi người nhận ra pin mặt trời hiệu quả cao và chi phí thấp. Phần này giới thiệu sơ lược về đặc điểm cấu tạo và đặc điểm hoạt động của pin mặt trời pha tạp chọn lọc, đồng thời giới thiệu các phương pháp điều chế pin mặt trời pha tạp chọn lọc được sử dụng phổ biến trong và ngoài nước: phương pháp khuếch tán hai bước, phương pháp mặt nạ quang điện tử và lụa Điện cực in lụa phương pháp phân tích các bước chuẩn bị và ưu nhược điểm của nó từng cái một thông qua các sơ đồ. Cuối cùng, xu hướng phát triển của pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc đang được ưu tiên, và hai phương pháp quy trình được đề xuất để giải quyết các phương pháp phức tạp của pin mặt trời pha tạp chọn lọc, đó là phương pháp khuếch tán nhiệt và phương pháp pha tạp laze.

Mạng Tạp chí Giáo dục http://www.jyqkw.com
Từ khóa: pin mặt trời; pha tạp chọn lọc; tái tổ hợp bề mặt; hệ số chuyển đổi

Thư viện Trung Quốc Số phân loại: TN304? 34 Mã nhận dạng tài liệu: A Số bài viết: 1004? 373X (2015) 20? 0129? 03

Ngày nhận: 2015? 04? 17

Nghiên cứu và phát triển pin mặt trời với doping vùng chọn lọc ZHANG Zhuqing1, HUA Guoran2, WANG Qiang3

(1. Trung tâm Đào tạo Kỹ thuật, Đại học Nam Thông, Nam Thông 226019, Trung Quốc; 2. Trường Kỹ thuật Cơ khí, Đại học Nam Thông, Nam Thông 226019, Trung Quốc; 3. Trường Thông tin Điện tử, Đại học Nam Thông, Nam Thông 226019, Trung Quốc)

Tóm tắt: Pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc là một trong những phương pháp mới để đạt hiệu quả cao và chi phí thấp. Đặc điểm cấu tạo và tính năng hoạt động của pin mặt trời này được giới thiệu sơ lược qua ba phương pháp điều chế (phương pháp khuếch tán hai bước, phương pháp mặt nạ quang ảnh và phương pháp điện cực in lụa) của pin mặt trời có pha tạp chất chọn lọc được sử dụng phổ biến trong và ngoài nước lần lượt được giới thiệu. phương pháp khuếch tán nhiệt và phương pháp pha tạp laze được đề xuất để giải quyết sự phức tạp trong công nghệ chuẩn bị của các tế bào năng lượng mặt trời có pha tạp vùng chọn lọc.

Từ khóa: pin mặt trời; pha tạp chọn lọc; tái tổ hợp bề mặt; hệ số chuyển đổi

0 Lời nói đầu

Kể từ khi tạo ra hiệu ứng quang điện, pin mặt trời đã trở thành một ngành công nghệ tương đối trưởng thành nhờ những nỗ lực của những người đi trước, nhưng vẫn còn khó khăn để đạt được mục đích sử dụng trên quy mô lớn.Rất khó để cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin trên quy mô lớn chỉ bằng cách thay đổi các đặc tính của vật liệu hoặc phương pháp điều chế pin.[1?3]. Có thể thấy từ các nghiên cứu trước đây rằng nồng độ pha tạp bề mặt của pin mặt trời ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển đổi của nó. Khi nồng độ pha tạp thấp, dòng điện ngắn mạch cao hơn có thể thu được nhưng điện áp hở mạch sẽ giảm; ngược lại, tiếp điểm ohmic của pin sẽ được cải thiện, điện trở nối tiếp của pin sẽ giảm, và hệ số chuyển đổi của pin sẽ được cải thiện. Từ đó không khó để thấy rằng ảnh hưởng của nồng độ pha tạp đến dòng điện ngắn mạch và điện áp hở mạch là trái ngược nhau. Để giải quyết vấn đề về cấu trúc pin mặt trời được chế tạo theo công nghệ truyền thống, cấu trúc của pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc được đề xuất.

Các đặc điểm cấu tạo của pin này là: pha tạp nồng độ cao được hình thành ở khu vực bên dưới đường cổng của điện cực kim loại để giảm điện trở nối tiếp bằng cách thu được tiếp xúc ohmic tốt; pha tạp nồng độ ánh sáng được hình thành ở khu vực bên ngoài điện cực, và đồng thời hình thành tiếp giáp nông, nhằm tạo điều kiện hấp thụ ánh sáng mặt trời để giảm hiện tượng tái kết hợp bề mặt tạo quang và tăng dòng ngắn mạch của pin.

1 Cơ sở lý thuyết về pin mặt trời pha tạp chọn lọc Pin mặt trời pha tạp chọn lọc có thể làm tăng điện áp hở mạch, dòng ngắn mạch và hệ số lấp đầy của pin mặt trời, do đó làm tăng hệ số chuyển đổi quang điện của chúng.

1.1 Giảm điện trở loạt của pin mặt trời

Điện trở nối tiếp Rs sẽ ảnh hưởng đến hệ số lấp đầy và dòng điện ngắn mạch của pin mặt trời, dẫn đến thay đổi hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin.Điện trở bề mặt của vùng trên cùng khuếch tán, điện trở cơ thể của pin, tiếp xúc ohmic giữa các điện cực trên và dưới và pin mặt trời, và điện trở của dây dẫn kim loại tạo thành điện trở nối tiếp của pin mặt trời và biểu hiện của nó là[7]:

Trong công thức: Re đại diện cho điện trở điện cực của pin; Rc đại diện cho điện trở tiếp xúc của pin; RPN đại diện cho điện trở tiếp giáp P? N của pin; Rb đại diện cho điện trở cơ bản của pin và điện trở tiếp xúc Rc là chặt chẽ liên quan đến nồng độ doping. Nồng độ pha tạp bề mặt của pin mặt trời càng cao sẽ dẫn đến điện trở tiếp xúc càng nhỏ, điện trở loạt sẽ giảm và tiếp giáp khuếch tán P? N càng sâu có thể ngăn không cho kim loại trong khu vực điện cực thâm nhập vào khu vực tiếp xúc, do đó giảm dải cấm Xác suất để kim loại điện cực giới thiệu mức tạp chất.

1.2 Giảm sự tái tổ hợp bề mặt của các chất mang thiểu số được tạo quang

Sự tái kết hợp bề mặt có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất và độ ổn định của các thiết bị bán dẫn. Sự tái kết hợp bề mặt nghiêm trọng có thể gây ra hỏng hóc thiết bị.[8].

Tốc độ tái tổ hợp bề mặt Us được dùng để đặc trưng cho tốc độ tái tổ hợp bề mặt, được định nghĩa là số cặp electron hoặc lỗ trống được kết hợp lại trên một đơn vị diện tích bề mặt chất bán dẫn trong một đơn vị thời gian.Biểu hiện của nó là[9]:

Trong công thức: hệ số tỷ lệ s là cường độ của sự tái kết hợp bề mặt và có thứ nguyên là tốc độ, và (ΔP) s đại diện cho nồng độ của các hạt tải điện thiểu số không cân bằng ở bề mặt. Ý nghĩa trực quan của công thức (2) là: số hạt tải điện không cân bằng bị mất đi cùng với sự tái kết hợp bề mặt, giống như các hạt tải điện không cân bằng (ΔP) s ở bề mặt chảy ra khỏi bề mặt với vận tốc thẳng đứng là s . Nồng độ pha tạp càng nhỏ, tỷ lệ tái tổ hợp của các chất mang thiểu số được tạo quang bề mặt càng thấp, vì vậy nên chọn nồng độ pha tạp thấp hơn để có được sự tái tổ hợp bề mặt tốt hơn.

1.3 Tăng điện áp đầu ra của pin mặt trời

Giới hạn lý thuyết của điện áp mạch hở tối đa phải được xác định bằng điện áp rào cản tích hợp của điểm nối PN[10].Mối quan hệ giữa điện áp rào cản tích hợp VD và độ rộng vùng cấm của chất bán dẫn Eg, mức năng lượng vùng dẫn Ec, mức năng lượng vùng hóa trị Ev và mức Fermi Ef được biểu thị bằng[11]:

Trong công thức: NA là nồng độ chất nhận; ND là nồng độ chất cho; ni là nồng độ chất mang nội tại. Từ công thức có thể thấy rằng khi nồng độ pha tạp tăng lên thì hiệu điện thế mạch hở cũng tăng theo. Tuy nhiên, điện áp hở mạch không phải lúc nào cũng tăng tuyến tính với sự tăng của nồng độ pha tạp, nhưng có một giá trị cực đại.Bởi vì pha tạp quá nặng sẽ làm cho độ rộng vùng cấm bị thu hẹp và ảnh hưởng đến nồng độ của chất mang nội tại, do đó làm thay đổi nồng độ pha tạp hiệu quả và giảm tuổi thọ của chất mang thiểu số.[12].

2 Phương pháp xử lý pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc

Hiện nay, các phương pháp thường được sử dụng cho quá trình pha tạp chọn lọc trong và ngoài nước là phương pháp khuếch tán hai bước, phương pháp mặt nạ quang khắc, điện cực in lụa, v.v.

2.1 Phương pháp khuếch tán hai bước

Pin mặt trời phát có chọn lọc đầu tiên trên thế giới được sản xuất bằng phương pháp khuếch tán kép, tức là phương pháp khuếch tán hai bước. Quá trình chuẩn bị của phương pháp khuếch tán hai bước được thể hiện trong Hình 1. Sau khi làm sạch lớp nền, khuếch tán nhẹ để tạo thành lớp N, sau đó sử dụng công nghệ ăn mòn plasma để loại bỏ phần ngoại vi để tạo thành tiếp giáp P? N. Một lớp silicon dioxide được lắng đọng trên bề mặt của pin như một lớp mặt nạ, và sau đó cửa sổ điện cực được khắc cho bước khuếch tán lại tiếp theo để hoàn thành quá trình pha tạp chọn lọc. Sau khi loại bỏ mặt sau và ăn mòn lớp silicon dioxide, một lớp silicon nitride được mạ làm lớp chống phản xạ của pin để cải thiện hiệu suất của pin, và cuối cùng, các điện cực mặt trước và mặt sau được in.Vì quá trình sản xuất được pha tạp nhẹ và sau đó thực hiện khuếch tán nặng, nên phương pháp chuẩn bị khuếch tán hai bước này được gọi là phương pháp khuếch tán hai bước[13].

Phương pháp khuếch tán này là khuếch tán nhẹ toàn bộ khu vực phát ra đầu tiên, sau đó thực hiện khuếch tán nặng trên khu vực điện cực. vùng không điện cực., do đó làm giảm hiệu suất của pin.

2.2 Phương pháp mặt nạ quang khắc

Mặt nạ quang khắc[14]Trên thực tế, nó cũng là một loại phương pháp khuếch tán hai bước, như trong Hình 2.

Trên tấm silicon sau khi làm sạch và tạo kết cấu, một lớp mặt nạ, tức là lớp silicon dioxide (SiO2), được chuẩn bị bằng cách oxy hóa và cửa sổ điện cực được khắc trên bề mặt của pin bằng quang khắc, và sau đó là lần đầu tiên Nặng sự khuếch tán phốt pho Sau khi lớp SiO2 được ăn mòn và loại bỏ, sự khuếch tán ánh sáng thứ hai được thực hiện, do đó quá trình pha tạp chọn lọc cũng được hoàn thành; sau đó một lớp phim chống phản xạ, tức là một lớp silicon nitride, được lắng đọng; cuối cùng, một cặp công nghiệp được sử dụng Phương pháp chính xác là căn chỉnh khu vực được pha tạp nhiều đã hoàn thành, thực hiện công việc thiêu kết của điện cực pin, và làm cho trường trở lại bằng nhôm, và toàn bộ thiết bị pin mặt trời được pha tạp có chọn lọc được hình thành.

Chọn phương pháp khuếch tán bùn phốt pho nặng một cách lý tưởng có thể kiểm soát sự chênh lệch nồng độ giữa vùng điện cực và chất nền trong quá trình pha tạp chọn lọc, và phân biệt rõ vùng pha tạp chọn lọc. Tuy nhiên, sự ra đời của công nghệ quang khắc chắc chắn sẽ làm tăng sản lượng. Chi phí, do đó giảm sản lượng hiệu quả.

2.3 Phương pháp in lụa

Hình 3 cho thấy phương pháp in lụa[15]Lưu đồ quy trình để chuẩn bị pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc. Đầu tiên là quá trình làm sạch và tạo vân cho toàn bộ bề mặt wafer silicon, sau đó lớp keo phosphor nồng độ cao được in bằng máy in màn hình. Mẫu in phù hợp với mẫu điện cực của pin mặt trời silicon tinh thể trong sản xuất công nghiệp. Tại thời điểm này, cần chú ý đến lượng phốt pho được in để đảm bảo có thể thu được độ sâu tiếp giáp sâu hơn trong thời gian khuếch tán, và khu vực pha tạp nhiều phải được đảm bảo Căn chỉnh chặt chẽ với đường lưới của các điện cực của pin. Khuếch tán hình thành trong trường hợp này là khuếch tán chọn lọc. Sau đó sử dụng phương pháp khắc plasma để loại bỏ tiếp giáp P? N ngoại vi để tránh việc pin bị đoản mạch. Bề mặt của pin sau khi thủy tinh silica phốt pho bị ăn mòn bởi dung dịch axit flohiđric được phủ một lớp chống phản xạ, tức là lớp silicon nitrua, để tăng tỷ lệ hấp thụ ánh sáng mặt trời bằng cách giảm ánh sáng phản xạ, do đó làm tăng hiệu quả của pin. Trường mặt sau bằng nhôm thiêu kết được in cuối cùng và các điện cực ở mặt trước và mặt sau được sử dụng để tạo thành các thiết bị pin.

Từ sơ đồ quy trình có thể thấy rằng phương pháp in lụa có thể đạt được hiệu quả pha tạp chọn lọc do một lần khuếch tán, do đó quy trình được đơn giản hóa. Tuy nhiên, phương pháp in một phần hồ phốt-pho chắc chắn sẽ dẫn đến khuếch tán bề mặt không đồng đều, do đó, việc tăng sự tái kết hợp bề mặt của pin có thể làm tăng độ dày của "lớp chết", do đó làm giảm hiệu quả của nó.

3. Kết luận

Pin mặt trời pha tạp vùng chọn lọc có những ưu điểm riêng biệt, nhưng độ phức tạp cao của công nghệ xử lý luôn là nhược điểm khó đạt được sự phát triển trên quy mô lớn. Làm thế nào để đơn giản hóa quy trình đã trở thành một vấn đề lớn cần được giải quyết gấp. Có hai cách: một là sử dụng phương pháp khuếch tán nhiệt để điều chế pin mặt trời, có thể được sử dụng một cách sáng tạo để điều chế các tế bào có tỷ lệ ăn mòn khác nhau của axit flohydric vật liệu, có thể đơn giản hóa Quy trình; thứ hai là sử dụng phương pháp khắc laser, phương pháp này có thể thay đổi hiệu quả lượng tạp chất trên bề mặt của tấm silicon, để đạt được cấu trúc pin pha tạp nồng độ cao và thấp.

Mạng Tạp chí Giáo dục http://www.jyqkw.com
người giới thiệu

[1] THOMAS CP , WEDDING A B. Tăng cường lý thuyết về hiệu quả sử dụng pin mặt trời bằng cách ứng dụng màng doen? Shiftthin lý tưởng [J]Vật liệu năng lượng mặt trời và pin mặt trời, 2012, 98 (3): 455? 464.

[2] XIA JB, SHOZO Y. Chiến lược cải thiện hiệu suất của pin mặt trời nhạy cảm với thuốc nhuộm: nguyên tắc kỹ thuật giao diện [J].Solar Energy, 2011, 85 (12): 3143-3159.

[3] Yuan Zhen, He Lilong. Các đặc tính cơ bản của pin mặt trời[J]Công nghệ điện tử hiện đại, 2007, 30 (16): 163-165.

[4] LEE E, LEE H, CHOI JY, và các cộng sự. Quá trình xử lý LDSE được cải thiện để tránh hiện tượng quá tải, mang lại hiệu suất 19,2% trên pin mặt trời Si tinh thể thương mại [J]Năng lượng Mặt trời Ma? Terials và Tế bào Mặt trời, 2011, 95 (12): 3592? 595.

[5] Qu Sheng, Liu Zuming, Liao Hua, v.v. Cấu trúc pin mặt trời phát có chọn lọc và phương pháp hiện thực hóa của nó[J]Xu hướng xây dựng Trung Quốc, 2004 (4): 42-45.

[6] Wu Zhengjun, Liang Hailian, Gu Xiaofeng. Ảnh hưởng của các thông số bộ phát chọn lọc đến các đặc tính quang điện của pin mặt trời[J]Công nghệ điện tử nano siêu nhỏ, 2010, 47 (4): 202? 206

[7] Wang Min, Cui Lianyan, Sun Jingjing. Thành lập mô hình toán học cho kỹ thuật pin mặt trời[J]Khoa học Công nghệ và Kỹ thuật, 2010 (35): 8812? 8815.

[8] Xiong Shaozhen, Zhu Meifang. Các nguyên tắc cơ bản và ứng dụng của pin mặt trời[M]Bắc Kinh: Nhà xuất bản Khoa học, 2009.

[9] Liu Enke, Zhu Bingsheng, Luo Jinsheng. Vật lý bán dẫn[M]Bắc Kinh: Nhà xuất bản Công nghiệp Điện tử, 2003.

[10] Du Zhongming. Công nghệ then chốt của tế bào năng lượng mặt trời Silicon đa tinh thể[D]Côn Minh: Đại học Sư phạm Vân Nam, 2006.

[11] An Qilin, Cao Guochen, Li Guoxin, v.v. Nguyên tắc và quy trình của pin mặt trời[M].Shanghai: Nhà xuất bản Khoa học và Công nghệ Thượng Hải, 1984.

[12] Yu Shuwen. Nghiên cứu về tế bào quang điện nhiệt GaSb và lớp chống phản xạ của nó[D].Dalian: Đại học Công nghệ Đại Liên, 2009.

[13] Han Yun. Nghiên cứu về việc điều chế các tế bào năng lượng mặt trời đơn tinh thể phát quang chọn lọc bằng phương pháp dán phốt pho[D]Bắc Kinh: Đại học Giao thông Bắc Kinh, 2011.

[14] Liu Zuming. Nghiên cứu về tế bào năng lượng mặt trời silicon tinh thể và sự chiếu xạ điện tử của nó[D]Thành Đô: Đại học Tứ Xuyên, 2002.

[15] Qu Sheng. Nghiên cứu về các tế bào năng lượng mặt trời phát ra có chọn lọc được sản xuất bằng cách in lụa[D]Côn Minh: Đại học Sư phạm Vân Nam, 2005.

Đôi nét về tác giả: Zhang Zhuqing (1987—), nữ, quê ở Diêm Thành, Giang Tô, trợ lý kỹ sư, thạc sĩ. Hướng nghiên cứu là pin mặt trời và công nghệ đo lường hiện đại.

Hua Guoran (1964—), nam, đến từ Nam Thông, Giang Tô, giáo sư, bác sĩ. Hướng nghiên cứu là công nghệ laser và thiết bị hạng nặng hàng hải.

Wang Qiang (1978-), nam, đến từ Nam Thông, Giang Tô, phó giáo sư, tiến sĩ. Hướng nghiên cứu là pin mặt trời.

Trước: Nghiên cứu về sơ đồ bộ điều khiển Servo dựa trên SoPC
Kế tiếp: Thiết kế và triển khai thuật toán phát hiện mục tiêu dựa trên đánh dấu tên miền được kết nối

Chúc các bạn đọc tin ket qua bong da tay ban nha vui vẻ!