針對太陽能電池制備工藝課程實驗性和應(yīng)用性強的特點,設(shè)計了基于PV Factory軟件的仿真實驗教學(xué)方法。以工業(yè)上常規(guī)的鋁背場p型電池片為例,給出了實驗教學(xué)的實踐過程。該實驗方法簡單明了,可操作性強。學(xué)生無需進入存有危險化學(xué)品的實驗室,就能對實際電池片的制造工藝有所了解,且方便學(xué)生在課余時間開展實驗,緩解教學(xué)資源不足的問題。該實驗教學(xué)方法還彌補了普通實驗教學(xué)中知識點不連貫的問題,通過把分散的制備工藝步驟整合到一個實驗中,使整個制備工藝知識點串接起來,促進了學(xué)生對各知識點的融會貫通。通過對表征數(shù)據(jù)的分析以及對工藝參數(shù)的優(yōu)化,還能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

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【部分圖文】：

圖1 制絨后的硅片表面形態(tài)的SEM圖

在硅片的切割過程中，硅片的表面通常會留下大約10μm的切割損傷，這會嚴重影響電池片的表面形貌，增大電池片的少子復(fù)合率，直接影響電池片的效率。制備電池片的第一個步驟就是去除切割損傷，制絨工藝通常就是被用來進行損傷處理的。制絨工藝是通過氫氧化鉀（KOH）和添加劑的混合溶液，對晶體硅表....

圖2 PV Factory中的工藝步驟及順序

PVFactory軟件將上述5個主要工藝步驟細分成12個（見圖2）。學(xué)生可以自由地設(shè)定每個步驟的參數(shù)，可調(diào)整的參數(shù)如表1所示。通過表1，我們可以看到，PVFactory軟件可供學(xué)生輸入的參數(shù)很多。工藝中使用的化學(xué)藥品的濃度、溫度及工藝時間都可以由學(xué)生自由調(diào)整。在輸入相應(yīng)的參數(shù)....

圖3 PV Factory軟件輸出的電池效率及產(chǎn)出率

在圖3中，我們可以看到，軟件直接輸出了10片電池片的效率結(jié)果。除了效率之外，軟件還計算出在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)出率，不同的參數(shù)設(shè)定會導(dǎo)致不同程度的碎片，例如溫度太高或氣體流量太大，都會引起碎片。PVFactory軟件將這些因素都考慮在內(nèi)，使學(xué)生在關(guān)注器件效率的同時，也能注意到實際生產(chǎn)....

圖4 制絨、鍍膜和刻蝕工藝后的表面反射率曲線

如圖2所示，在選擇硅片后，第一個步驟就是制絨，我們輸入常規(guī)的制絨工藝參數(shù)進行仿真：2%濃度的NaOH,5%濃度的IPA（異丙醇），制絨溫度70℃，制絨時間20min，水洗5min。仿真結(jié)果顯示，在這一參數(shù)的設(shè)定下，制絨后的平均金字塔高度是2.6μm，平均金字塔覆蓋面積為43.....

本文編號：4019771