太阳能电池片的浅结构是实现高效太阳能电池的有效途径之一，通常所说的浅结是指太阳能电池PN结结深小于0.3um，利用浅结可以显著的降低太阳能电池片表面的少数载流子复合速度，提高短波段的光谱响应。

　　一、调整方向

　　1、提高少子寿命

　　2、提高短波吸收

　　此图为载流子收集几率和产生几率与电池片位置的关系，结深越钱，短波光电转换效率越高。

　　3、减少死层

　　此图为光吸收71%时，最大的死层厚度与截止波长的关系，当死层厚度越小，短波端截止波长越短，所以浅结可以展宽短波段的光谱效应。

　　4、提高开路电压

　　V=pn结自建势垒电压：

　　式中NA为受主杂质浓度，ND为施主杂质浓度。开路电压随VD的提高而增大。从上式可以看出随着掺杂浓度的提高，开路电压Voc随之提高。

　　二、高方阻的缺点

　　串联电阻Rs=电极电阻+体电阻+薄层电阻+接触电阻。高方阻使得表面薄层电阻明显增加，增大了Rs，降低了FF。

　　电流横向电阻：

　　功率损耗：dP=I2??dR；(1)
　　dR=ps??dy/B；(2)

　　式中ps为薄层电阻率；

　　均匀光照下两条细栅线的正中间电流为零，向两侧线性增加，到达栅线处为最大值，因此：I=Jby，J为电流密度。

　　横向功率损耗：

　　通过减小栅线间距离可以有效减小功率损失。

　　方阻越高，需要越密的栅线与之配合，才能发挥出高方阻低表面浓度的优势，这其中有两个难点，其一是高方阻均匀性的控制，其二是银浆的选择，需要综合考虑银浆的导电特性、粘度等，使之适合密栅高方阻的印刷烧结。

　　三、高方阻实现方法

　　1、低温淀积+高浓度淀积
　　在较低温度下淀积一个低浓度的薄扩散层，接着在较高温度下加大源流量，在短时间内进行高浓度扩散。由于时间很短故只在表面堆积一层高掺杂浓度的磷硅玻璃层，这样会形成N+N结构，在理论上不仅能降低了串联电阻Rs，而且能提高开路电压Voc。

　　2、低浓度淀积+高浓度淀积+推进
　　由于方案1可能由于表面浓度过高，引起表面复合比较大，蓝光响应变小。我们可以在这基础上加一步在富氧下推进，这样就能更好的匹配表面浓度和结深。这样能在提高Voc的同时，提高Isc。

　　四、高方阻与烧结实验设计
　　烧结目的：干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。

　　1、银浆
　　成分：玻璃粉、银颗粒、有机溶剂。
　　银颗粒：主要起导电作用。
　　玻璃粉：腐蚀硅片表面自然氧化层和减反射膜，同时起永久链接剂的作用，提高金属粉末烧结和金属层与硅片之间的黏结性。
　　有机溶剂：分散金属和胶联成分，它通过载体润湿粉末表面，使浆料具有流变性。

　　2、导电输运方式
　　1。银晶粒与栅线直接接触；
　　2。通过极薄的玻璃层隧道效应导通；
　　3。通过金属颗粒沉积的玻璃层的多重隧道效应；

　　3、欧姆接触形成过程
　　1。有机物的挥发；
　　2。玻璃料在减反射膜表面聚集；
　　3。玻璃料腐蚀穿过减反射膜；
　　4。玻璃料通过与Si发生氧化怀远反应产生腐蚀坑；Pb+Si→Pb+SiO2
　　5。银颗粒在冷却过程中于腐蚀坑处结晶：
　　（1）与PbO和Si发生的氧化还原反应类似，玻璃中的Ag2和Si发生如下反应：Ag2+Si→Ag+SiO2
　　（2）Ag和被腐蚀的Si同时融入玻璃料中。冷却时，玻璃料中多余的Si外延生长在基体上，Ag晶粒则在Si表面随机生长。
　　（3）在烧结过程中通过氧化还原反应被还原的金属Pb呈液态，当液态铅与银相遇时，根据Pb-Ag相图银粒子融入铅中形成Pb-Ag相。Pb-Ag熔体腐蚀Si的晶面。冷却过程中，Pb和Ag发生分离，Ag在Si晶面上结晶。

　　银浆料的类型：常规方阻正银浆料，高方阻、浅结正银浆料，常规方阻、高固含量正银浆料，高方阻、高固含量正银浆料，无铅正银浆料。

　　新型电池浆料：两次印刷浆料，N型电池浆料，填孔印刷浆料（MWT电池）。

　　4、烧结过程

　　5、实验方案
　　目的：在与常规烧结工艺对比的基础上，寻找找出适合高方阻浅结的温度范围；

　　高方阻浅结与常规工艺相比，最主要的变化是掺杂浓度的变化和结深的变化。问题：

　　（1）常规工艺浆料是否适用？

　　（2）烧结温度如何变化，变高或者变低？

　　关键因素：时间（带速）、温度（最后两个温区）、浆料类型

　　可控因素：排风、冷却水，对烧结过程影响较小。

　　DOE方案：试验方案为全因子设计。关键因子共有4个，假设浆料类型既定，那么共有8种试验方法。在常规烧结温度的基础上分别调节带速、温度。