本文描述了晶體硅太陽(yáng)能電池片局部漏電現(xiàn)象，分析了晶體硅硅片及電池生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的漏電原因及預(yù)防措施。電池生產(chǎn)過(guò)程中刻蝕不完全或未刻蝕、點(diǎn)狀燒穿和印刷擦片或漏漿等情況會(huì)出現(xiàn)漏電，嚴(yán)重影響電池片的品質(zhì)，另外發(fā)現(xiàn)Si3N4顆粒、多晶硅晶界等也有可能造成電池片漏電。

太陽(yáng)能發(fā)電由于其具有環(huán)保、高效、節(jié)能以及取之不盡、用之不竭等特點(diǎn)，已成為新能源中最受矚目的能源。太陽(yáng)能電池是一個(gè)巨大的半導(dǎo)體二極管，以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。目前，光伏行業(yè)中晶體硅太陽(yáng)能電池還是占主導(dǎo)位置。

晶體硅太陽(yáng)電池重要分為兩種，一種是將圓柱形的單晶硅棒切割成單晶硅片；一種是通過(guò)鑄錠方式生成多晶硅片。單晶硅棒和多晶鑄錠的質(zhì)量很大程度上可以影響晶體硅電池片的質(zhì)量。隨著晶體硅電池利用的日益廣泛，晶體硅太陽(yáng)電池局部漏電問(wèn)題逐漸受到人們的關(guān)注與重視。因此晶體硅電池漏電原因的分析與討論成為晶體硅電池研究的熱點(diǎn)之一。

在晶體硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)過(guò)程中，部分晶體硅太陽(yáng)電池難免會(huì)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е戮植柯╇姡踔炼搪?。晶體硅片在制作生產(chǎn)過(guò)程中導(dǎo)致局部漏電重要原因?yàn)?）通過(guò)PN結(jié)的漏電流；2）沿電池邊緣的表面漏電流；3）金屬化處理后沿著微觀裂紋或晶界形成的微觀通道的漏電流。本文重要探究了晶體硅電池漏電的原因，并進(jìn)行具體分析。

一、晶體硅太陽(yáng)電池工作原理

如圖1所示，當(dāng)處于開(kāi)路的情況下，當(dāng)光生電流和正向電流相等的時(shí)候，則由于電子和空穴分別流入N區(qū)和P區(qū)，使N區(qū)的費(fèi)米能級(jí)比P區(qū)的費(fèi)米能級(jí)高，在這兩個(gè)費(fèi)米能級(jí)之間，P-N結(jié)兩端將建立起穩(wěn)定的電勢(shì)差Voc（P區(qū)為正，N區(qū)為負(fù)）。假如將外電路短路，則外電路中就有與入射光能量成正比的光電流流過(guò)，這個(gè)電流稱(chēng)作短路電流，只要光生電流不停止，就會(huì)有源源不斷的電流通過(guò)電路，P-N結(jié)起到了一個(gè)電源的用途。這就是太陽(yáng)能電池的工作原理。

圖2是利用P/N結(jié)光生伏特效應(yīng)做成的理想光電池的等效電路圖。

圖中把光照下的p-n結(jié)看作一個(gè)理想二極管和恒流源并聯(lián)，恒流源的電流即為光生電流IL，由于前面和背面的電極和接觸，以及材料本身具有一定的電阻率，基區(qū)和頂層都不可防止的要引入附加電阻。流經(jīng)負(fù)載的電流，經(jīng)過(guò)它們時(shí)，必然引起損耗。在等效電路中，可將它們的總效果用一個(gè)串聯(lián)電阻RS來(lái)表示。由于電池邊沿的漏電和制作金屬化電極時(shí)，在電池的微裂紋、劃痕等處形成的金屬橋漏電等，使一部分本應(yīng)通過(guò)負(fù)載的電流短路，這種用途的大小可用一并聯(lián)電阻RSH來(lái)等效。本文重要研究的就是在實(shí)際太陽(yáng)電池生產(chǎn)中的漏電原因。