正倒金字塔绒面结构对正面导电银浆使用情况分析-陈全胜-solarbe文库

资源描述：

正倒金字塔绒面结构对正面导电银浆使用情况分析陈全胜刘尧平陈伟吴俊桃赵燕林珊唐旱波王燕杜小龙中国科学院物理研究所北京普扬科技有限公司广东省松山湖材料科学重点实验室通信邮箱 ypliuiphy.ac.cn 2018年 11月 10日陕西 ▪西安第 14届中国太阳级硅及光伏发电研讨会 1、研究背景 12th CSPV 新型绒面随机倒金字塔的陷光机理研究与分析 2 结论随机倒金字塔的光学性能优于随机正金字塔重叠模型 10.1110.64 规则模型 10.38 随机模型 10.48 （一百次以上的随机计算） 1、研究背景 3 012晶面 112晶面 13th CSPV 类倒金字塔结构分析及多晶硅晶面分析方法详细内容将刊登在物理学报 2018年 22期中“不同硅晶面指数上的类倒金字塔结构研究与分析” x y T 1 T 2 S 1 S 2 o T 3 T 4 T 5 T 6 z abc0≤a＜ bc0≤a≤b＜ c 结论不同晶面硅片表面会形成不同结构的类倒金字塔结构 1、研究背景量产应用 4 1、 Wang Y, Yang L, Liu Y, et al. Maskless inverted pyramid texturization of silicon[J]. Scientific Reports, 2015, 510843. 2、 Yang L, Liu Y, Wei C, et al. Interface Engineering of High Efficiency Organic-Silicon Heterojunction Solar Cells[J]. Acs Applied Materials 假设 1栅线宽度 W为 2𝑤的整数倍； 2栅线为理想的长方体且对结构进行完全填充； 5 2、数学模型 6 正倒金字塔消耗银浆体积为正金字塔为 𝑉𝑈𝑃 𝑉𝑈𝑃1 ∗𝑁𝑉 23 𝑤𝑈𝑃3 ∗ 𝐿∗𝑊𝑤 𝑈𝑃2 𝐿𝑊𝐻 𝐿𝑊 23 𝑤𝑈𝑃 𝐻；倒金字塔为 𝑉𝐼𝑃 𝑉𝐼𝑃1 ∗𝑁𝑉 26 𝑤𝐼𝑃3 ∗ 𝐿∗𝑊𝑤 𝐼𝑃2 𝐿𝑊𝐻 𝐿𝑊 26 𝑤𝐼𝑃 𝐻；定义倒金字塔所耗银浆量与正金字塔的差异率 η为 η 𝑉𝑈𝑃 −𝑉𝐼𝑃𝑉 𝑈𝑃 W H L W H L Fig.1 a倒金字塔电极示意图 Fig.1 b正金字塔电极示意图 wUP wIP 2、数学模型 7 假设正倒金字塔中栅线的高度 H，宽度 W，长度 L相同，因此差异率 η为 η 𝑉𝑈𝑃 −𝑉𝐼𝑃𝑉 𝑈𝑃 2 3 𝑤𝑈𝑃 − 2 6 𝑤𝐼𝑃 2 3 𝑤𝑈𝑃 𝐻 当 η0时，即 2𝑤𝑈𝑃 𝑤𝐼𝑃时 ,倒金字塔使用银浆量优于正金字塔；当 η0时，即 2𝑤𝑈𝑃 𝑤𝐼𝑃时 ,倒金字塔使用银浆量与正金字塔相同；当 η0时，即 2𝑤𝑈𝑃 𝑤𝐼𝑃时 ,倒金字塔使用银浆量劣于正金字塔；结论 1倒金字塔结构尺寸小于两倍的金字塔时，倒金字塔银浆用量少； Fig.2 不同结构宽度和栅线高度下的银浆用量当 𝑤𝑈𝑃 𝑤𝐼𝑃时， η 𝑉𝑈𝑃 −𝑉𝐼𝑃𝑉 𝑈𝑃 2 6 𝑤 2 3 𝑤𝐻 结论 2栅线高度 H越小时，差异率 η越大；结构宽度 w越大时，差异率 η越大； 3、测试结果 8 高度 H为 16.5μm 宽度 W为 48μm Fig.3a 正金字塔细栅台阶仪测试结果图 Fig.3b 倒金字塔细栅台阶仪测试结果图高度 H为 16.7μm 宽度 W为 48μm 结论 3相同印刷条件下，正倒金字塔绒面的细栅宽度与高度几乎相同； 3、测试结果 9 Fig.4a 正金字塔结构 SEM图 Fig.4b 倒金字塔结构 SEM图结论 4目前的工艺角度而言，倒金字塔结构的尺寸略小一些，在 1.53μm； 3、测试结果 10 结论 5目前产线浆料而言，正倒金字塔的接触性能相当；注下面两幅图中栅线宽度的视觉差异是由于扫描角度导致； Fig.5a 正金字塔细栅线 SEM图 Fig.4b 倒金字塔细栅线 SEM图 4、报告总结 11 η 𝑉𝑈𝑃 −𝑉𝐼𝑃𝑉 𝑈𝑃 2 3 𝑤𝑈𝑃 − 2 6 𝑤𝐼𝑃 2 3 𝑤𝑈𝑃 𝐻 2 6 𝑤 2 3 𝑤 𝐻 结论 1倒金字塔结构尺寸小于两倍的金字塔时，倒金字塔银浆用量少；结论 2栅线高度 H越小时，差异率越大；结构宽度 w越大时，差异率越大；当 w2μm,H16.5μm时，倒金字塔结构节省 η2.7的银浆用量；结论 3目前工艺条件下，使用倒金字塔绒面结构能够节省正面银浆的使用量；展望 1通过对适合倒金字塔银浆的开发，倒金字塔结构的优势将会越发明显；展望 2优秀的接触性能有望用于高效电池，如 HIT、 IBC等。正金字塔处理后金字塔倒金字塔 Thanks for your attentions 谢谢大家 12 第 14届中国太阳级硅及光伏发电研讨会