硅片質量對太陽能電池性能的影響

本文主要介紹硅片各種不良對太陽能電池性能的影響：
硅錠研磨拋光對太陽能電池性能的影響

作為脆性材料，多晶大錠切方后，在小硅錠表面會有機械損傷層存在，包括碎晶區、位錯網絡區和彈性應變區，其結構如圖1所示。碎晶區又稱微裂紋區，是由破碎的硅晶粒組成的；位錯網絡區存在大量位錯；彈性應變區則存在彈性應變，硅原子排列不規整。

圖1

由于損傷層的存在，尤其有大量微裂紋的碎晶區的存在，在后續的切片、電池片生產和組件生產過程中，很容易成為裂紋的起始點，引起硅片或電池片的隱裂、微裂紋、崩邊和碎片。

圖2

因此，多晶大錠在切方成小硅錠后一般都需要通過機械研磨或化學拋光，去除或減少硅錠表面損傷層。

圖2 某供應商硅錠未經機械研磨或化學拋光的硅片在電池線生產的平均碎片率約為1.5%左右，而其硅錠經過機械研磨之后的硅片，平均碎片率僅為0.7%，降低了一倍多。

硅片鋸痕、臺階和厚薄不均對太陽能電池性能的影響

針對某供應商的鋸痕、臺階和厚薄不均片等不良硅片進行了批量實驗。其中鋸痕片凹凸深度大于30um，臺階片深度為30-40um，厚薄不均片范圍為130-330um。