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第1章 晶体硅太阳电池的原理及工艺流程 1

1.1晶体结构与能带理论 1

1.2光吸收 5

1.3载流子的复合 9

1.4半导体pn结 10

1.5载流子的输运机理 11

1.6载流子的收集 13

1.7光管理 14

1.8晶体硅太阳电池的基本结构 16

1.9晶体硅太阳电池的性能 17

1.10晶体硅太阳电池的结构参数优化 19

1.11晶体硅太阳电池的基本制备工艺 25

参考文献 26

第2章 表面织构化工艺 28

2.1减反及陷光原理 28

2.2晶体硅电池产业中的表面织构化及清洗工艺 30

2.3碱腐蚀制绒 33

2.3.1反应原理 33

2.3.2金字塔的成核与生长 34

2.3.3添加剂 35

2.3.4碱性制绒工艺条件分析 36

2.3.5绒面结构对反射率及电池性能的影响 38

2.4多晶硅片的表面织构化 38

2.4.1反应原理 39

2.4.2工艺条件的影响 41

2.4.3绒面结构对反射率及电池性能的影响 44

2.5等离子体刻蚀 45

参考文献 47

第3章 扩散 51

3.1扩散原理 51

3.1.1扩散的基本物理机理 51

3.1.2扩散方程 52

3.1.3磷扩散的原理 55

3.1.4硼扩散的原理 57

3.2气相扩散 57

3.3固态源扩散 61

3.4扩散相关工艺 62

3.4.1氧化过程中杂质的扩散行为 62

3.4.2杂质在氧化硅中的扩散 65

3.5扩散对太阳电池性能的影响 67

3.5.1扩散吸杂 67

3.5.2优化发射极 70

3.6扩散特性的测量技术 72

3.6.1倾斜和染色法 72

3.6.2四探针测试法 73

3.6.3扩展电阻测试法 73

3.6.4电容法 74

3.6.5 二次离子质谱（SIMS） 74

3.6.6电容-电压（C- V）曲线 75

3.7扩散设备 76

参考文献 79

第4章 钝化和减反射技术 83

4.1过剩载流子的复合机理 83

4.2表面复合 87

4.2.1表面复合速率与有效少子寿命 87

4.2.2平带近似条件下表面复合速率的计算 90

4.2.3介质层钝化的表面复合理论 92

4.3 Si-SiO2界面 105

4.3.1 SiO2薄膜制备技术 105

4.3.2 SiO2薄膜的表面缺陷特性 107

4.3.3影响Si-SiO2界面态的因素 111

4.3.4 Si-SiO2的界面复合特性 111

4.4 Si-SiNx界面 115

4.4.1 SiNx膜制备技术 116

4.4.2 SiNx制备工艺 119

4.4.3 SiNx薄膜的电荷特性 129

4.4.4 SiNx表面复合速率和有效少子寿命 136

4.4.5 p型Si-SiNx界面的寄生漏电现象 141

4.5 Si-Al2O3界面 143

4.5.1 A12O3制备技术 144

4.5.2 ALD制备的Al2O3膜特性 145

4.5.3 Al2O3膜的钝化特性 150

4.5.4钝化机理 154

4.5.5 A12O3膜的稳定性 156

4.5.6 A12O3的叠层结构 157

4.5.7工业规模的ALD技术 158

4.6小结 161

参考文献 163

第5章 电极制备技术 175

5.1前电极优化原则 175

5.1.1遮光损失 175

5.1.2串联损失 176

5.1.3并联电阻 178

5.1.4接触复合损失 179

5.1.5电极优化原则 179

5.2丝网印刷法制备电极工艺 180

5.2.1丝印技术 180

5.2.2电极制备工艺 186

5.3银电极接触及导电机理 188

5.3.1银电极接触形成机理 188

5.3.2银电极导电机理 193

5.3.3影响接触电阻的因素分析 194

5.4背接触及背表面场的形成 197

5.4.1铝背场形成机理及作用 197

5.4.2影响背场质量的因素 199

5.4.3背反射 201

5.4.4烧结导致的硅片弯曲 202

5.5电极制备新技术 202

5.5.1二次印刷法 203

5.5.2喷墨打印法 203

5.5.3化学镀/电镀法 204

参考文献 205

第6章 硅片和太阳电池的几种测试方法 210

6.1少子寿命测试 210

6.1.1少子寿命测试简介 210

6.1.2载流子寿命测试在Si片和太阳电池中的应用 211

6.2少子寿命测试方法 213

6.2.1基于光电导技术的测试方法 215

6.2.2表面光电压（SPV）法 221

6.2.3调制自由载流子吸收（MFCA） 223

6.2.4 IR载流子密度成像（CDI） 223

6.2.5电子束诱导电流（EBIC）方法 224

6.2.6光束诱导电流（LBIC）方法 225

6.3反射光谱分析 226

6.4太阳电池的I-V特性测试 228

6.4.1暗I-V表征双二极管模型（pn结特性的测量） 229

6.4.2电池在光照状态下的负载特性（光照I-V曲线） 230

6.5太阳电池的光谱响应曲线测试 234

6.5.1基于滤波片的测试系统 236

6.5.2基于光栅单色仪的光谱响应测试系统 237

6.6晶体硅太阳电池的失效分析 239

6.6.1发射光谱技术介绍 240

6.6.2电致发光测试（EL） 242

6.6.3光致发光测试（PL） 244

6.6.4热红外成像测试 246

6.6.5锁相热成像（LIT）测试 247

6.7小结 251

参考文献 251

第7章 晶体硅太阳电池生产线整体工艺控制技术 254

7.1晶体硅太阳电池生产工艺中各种影响因素 254

7.2与结特性有关的工艺控制技术 256

7.3与表面钝化特性有关的工艺控制技术 259

7.4与电极接触特性有关的工艺控制技术 262

7.5与减反射有关的工艺控制技术 264

7.6与织构化有关的工艺控制技术 265

7.7太阳电池整线工艺调整与优化 265

参考文献 269

第8章 组件的制备技术 270

8.1组件制备工艺原理与工艺流程 270

8.2封装材料 274

8.2.1光伏玻璃 274

8.2.2密封材料 275

8.2.3背板材料 278

8.3组件失配分析 280

8.4组件现场发电性能 281

8.5组件衰减与失效分析 283

8.5.1微裂纹 284

8.5.2蜗牛痕 284

8.5.3热斑效应 285

8.5.4 PID效应 288

8.5.5其他类型组件失效分析 292

8.6组件封装发展方向 294

参考文献 294

第9章 组件的安全认证 297

9.1组件的安全认证标准与认证体系 297

9.2组件认证的性能测试 302

9.3组件认证的安全测试 306

参考文献 312

第10章 新型晶体硅太阳电池 313

10.1选择性发射极太阳电池 313

10.1.1激光掺杂选择性发射极太阳电池 315

10.1.2丝网印刷掺杂浆料 318

10.1.3后刻蚀（Etch Back） 319

10.1.4离子注入技术 320

10.2背面钝化局域接触太阳电池 321

10.3背接触太阳电池 323

10.3.1背接触背结太阳电池（IBC太阳电池） 325

10.3.2发射极穿孔卷绕（EWT）太阳电池 328

10.3.3金属穿孔卷绕（MWT）太阳电池 329

10.4硅球太阳电池 331

10.5薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池 333

参考文献 337