针对P型钝化发射极背面接触(PERC)太阳能电池在服役期间受到电势衰退和湿热诱导衰退影响而引起光电转换效率降低的问题，本文通过光电注入和热退火工艺对已衰退电池进行修复并研究其增效机制。实验结果表明：在光照强度为3倍标准太阳光、电注入电流为10 A、退火温度为150 ℃、工艺50 min实验条件下，对180片已衰退电池进行修复实验，其中94.32%的已衰退电池的光电转换效率得到修复，实验后电池光电转换效率平均提升8.96%。光致发光光谱和量子效率分析表明，光电注入和热退火工艺可有效减少电池因电势诱导衰退和湿热衰退形成的内部缺陷和背表面缺陷，提升衰退电池片的光电转换效率。

在工业产线上制备了PERC结构的多晶硅太阳电池, 并研究了在电池背表面引入PERC背钝化结构对其光电转换性能的影响。结果表明：PERC背钝化结构能够提升电池的短路电流和开路电压, 光电转换效率超过了20%。结合光学仿真及分析电池的关键光电参数知, 其光电转换性能改善的原因可归结为PERC背钝化结构降低了长波太阳光子在背铝电极的寄生吸収损失和光生载流子的背表面复合损失。PERC背钝化结构能够提升多晶硅太阳电池的光电转换效率, 并且其制备工艺与传统产线兼容, 是一种优选的产业电池结构。

为了实现单晶背钝化PERC电池最优化背钝化效果，找出最佳工艺条件，利用正交实验方法对主要工艺参数因素进行了最优化研究。采用掺镓P型单晶硅片经过背钝化后测试膜厚、折射率以及电池片最终的转化效率等电学性能参数。通过正交实验表明，背钝化的最优化工艺条件为0.25 mbar的工艺腔压强、360 ℃温度设定、2.8的NH3/SiH4比率、1 500 W的微波功率，在该条件下电池的平均测试效率可达22.35%，且Voc以及Isc等电学性能指标均达到较高水平。

铸造单晶硅太阳电池由于性价比高, 在晶硅太阳能市场占有越来越重要的地位。文章以B和Ga共掺杂的铸造单晶硅钝化发射和背面(PERC)电池为研究对象, 采用现有工业生产的电注入退火方法, 分别进行了260和180℃温度下的不同电注入条件退火处理和随后的光致衰减(LID)效应分析。分析表明: 经180℃的电注入退火处理, 电池效率的变化率为-0.64%, 经60kW·h的光照后, 电池效率比退火前降低了2.79%。而经过260℃的电注入退火处理后, 电池效率提高1.12%, 且经60kW·h的光照后, 电池效率比退火前仅下降1.96%。这些结果说明, 260℃的电注入退火条件更适用于铸造单晶硅电池的抗LID处理。

随着p型晶体硅太阳电池转换效率的不断提高，由于光致衰减（LID）造成的效率损失问题也日益突显。文章通过光辐照的方式分别对电池片和经过光衰处理后的电池片进行抑制光衰和光衰恢复处理，前者光衰幅度极大下降，后者光衰得到很好的恢复，并且达到了一个相对稳定的状态，表明光恢复处理可以很好地改善掺硼p型晶体硅太阳电池的LID现象。特别地，针对p型高效电池结构钝化发射区和背表面电池（PERC）技术来说，光恢复处理工艺基本上克服了LID的现象，24h光衰幅度仅为0.03%。LID现象的解决，将为PERC技术的大规模推广奠定基础。