결정질 실리콘 (c-Si) 기술이 지배적 인 태양 PV 산업에 대한 논의는 오랜 시간이 걸렸습니다 : 단결 정성, Czochralski 방법으로 성장한 다결정, 방향 응고를 통해 제조 된 다 결정질. 최근에는 전통적으로 비용이 많이 드는 모노가 멀티에 설치된 $ / W 기준으로 비교 될 수있게되어 2016 년 모노 시장 점유율이 크게 증가했습니다. 이제 다양한 종류의 모노 c-Mono 제품의 다양한 장점과 단점을 조사하는 것이 흥미로워지기 시작합니다. Si 기술.
모노 c-Si 세포는 크게 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. p 형 및 n 형이다. P 형 셀은 붕소와 같은 실리콘보다 전자가 하나 적은 원자로 도핑되어 양 (p) 전하가 생성됩니다. 반면에 N 형 셀은 실리콘보다 전자가 하나 더 많은 원자로 도핑되어 음 (n)이됩니다. n 형 세포는 p 형 세포보다 높은 효율 잠재력을 제공하지만, 비용이 많이 든다 (Lai, Lee, Lin, Chuang, Li, & Wang, 2016).
p 형 c-Si 세포를 판매하려고 할 때 셀 제조업체가 직면 한 주요 문제는 빛 유도 분해 (LID)입니다. LID는 빛에 노출되는 동안 p 형 단결정 실리콘 셀의 캐리어 수명이 저하되는 현상이다. 소수 캐리어의 수명은 잉여 캐리어가 셀에 주입 됨으로써 빛에 의해 영향을 받는다 (Walter, Pernau, & Schmidt, 2016). 결합 전에 전자 - 홀 생성 후 캐리어가 여기 상태에서 소비 할 수있는 평균 시간으로 정의되는 셀의 소수 캐리어 수명은 셀의 효율을 결정한다. 소수 캐리어 수명이 짧은 셀은 일반적으로 수명이 긴 셀보다 효율성이 떨어집니다.
태양 전지 제조 공정을위한 n 형 재료는 p 형 기판에서 제조 된 태양 전지에 비해 몇 가지 추가 단계가 필요합니다. 실제로, p 형 기판은 특히 게르마늄 - 실리콘 웨이퍼의 셀 효율 향상을 돕는 인 게 터링의 편리함과 같은 태양 전지의 처리와 관련하여 몇 가지 장점이 있습니다. n 형 기판의 경우 이미 터 형성은 붕소 확산 공정을 통해 이루어져야하는데, 이는 p 형 셀의 인 확산에 비해 높은 온도를 필요로하기 때문에 셀 제조 공정이 더 복잡해진다. 더욱이, 2 개의 분리 된 확산 단계 (에미 터 및 BSF)에 대한 프로세스는 훨씬 더 복잡하고 비용이 많이 든다. 붕소 확산 공정 동안, 또 다른 중요한 문제는 게터링 목적에 좋지만 벌크에서 캐리어 수명을 저하시키는 BRL (born rich layer)의 형성이다. 최근, 게터링 불순물의 주입없이 BRL을 제거하는 특히 효과적인 방법이 개발되었다.
n 형 기판을 사용하여 이미 성공적으로 구현 된 더 높은 효율을 갖는 다수의 태양 전지 구조가있다. 그림 1은 n 형 기판 위의 이러한 태양 전지 구조를 간략하게 보여줍니다. n 형 기판 상에 설계된 셀 구조는 이전 섹션에서 간략하게 논의 될 것이다. 이러한 셀 구조는 셀 처리에 사용되는 기술에 따라 분류 할 수 있으며 다음과 같이 설명됩니다. (1) 전면 부 필드 (FSF) Al 후면 - 이미 터 셀 (n + np + 셀)은 전면 또는 후방에는 보통 인 확산 된 FSF가있다; (2) 후면 필드 필드 (BSF) 전면 이미 터 셀 (p + nn + 셀)은 전면 또는 후면에 접점을 가질 수 있으며 인이 도핑 된 BSF가있는 일반적으로 붕소가 도핑 된 이미 터입니다. (3) 이온 주입 된 이미 터 셀은 이온 주입 공정으로 이미 터가 형성되어 n + np + 및 p + nn + 구조의 전면 및 후면 접촉 방식 모두에 대해 구현할 수 있습니다. (4) 내재적 박막 (HIT) 셀 구조의 헤테로 접합.
그림 1 : N 형 기판 태양 전지 구조