硅片质量对太阳能电池性能的影响

本文主要介绍硅片各种不良对太阳能电池性能的影响：
硅锭研磨抛光对太阳能电池性能的影响

作为脆性材料，多晶大锭切方后，在小硅锭表面会有机械损伤层存在，包括碎晶区、位错网络区和弹性应变区，其结构如图1所示。碎晶区又称微裂纹区，是由破碎的硅晶粒组成的；位错网络区存在大量位错；弹性应变区则存在弹性应变，硅原子排列不规整。

图1

由于损伤层的存在，尤其有大量微裂纹的碎晶区的存在，在后续的切片、电池片生产和组件生产过程中，很容易成为裂纹的起始点，引起硅片或电池片的隐裂、微裂纹、崩边和碎片。

图2

因此，多晶大锭在切方成小硅锭后一般都需要通过机械研磨或化学抛光，去除或减少硅锭表面损伤层。

图2 某供应商硅锭未经机械研磨或化学抛光的硅片在电池线生产的平均碎片率约为1.5%左右，而其硅锭经过机械研磨之后的硅片，平均碎片率仅为0.7%，降低了一倍多。

硅片锯痕、台阶和厚薄不均对太阳能电池性能的影响

针对某供应商的锯痕、台阶和厚薄不均片等不良硅片进行了批量实验。其中锯痕片凹凸深度大于30um，台阶片深度为30-40um，厚薄不均片范围为130-330um。