多晶硅片PL 和电池效率的对应关系

神仙JQ

摘要 采用光致发光(PL)测试仪测试了多晶硅片的PL 图像中的各参数与其制备为电池后的转换效率的关系, 并分析了电池参数和PL 图像参数的相互关系. 采用自主编制的一款软件, 分析了PL 图像的黑丝比例和归一化PL强度参数, 并计算对应硅片的数值结果. PL 测试完成后, 依次顺序制作了太阳能电池, 并测试其电池效率和开路电压(Voc)等. 实验结果表明: Voc 和PL 图像归一化PL 强度相关性良好, 但与PL 图像黑丝比例相关性差; 而电池转换效率与PL 图像归一化强度、黑丝比例相关性均不强. 其原因是PL 光致发光主要测试的硅片材料性能与电池Voc 相关, 而电池转换效率不仅受硅基材的影响, 还受电池工艺的影响, 比如制绒工艺、扩散工艺、镀膜工艺等. 本文利用半导体相关原理推导出了电池Voc 和归一化PL 强度的相关性表达式, 从原理上证明了归一化PL 强度与电池Voc 的相关性, 表明归一化PL 强度与多晶硅片质量具有更高的相关性, 更具指导意义.

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