本文主要介紹硅片各種不良對太陽能電池性能的影響：
    硅錠研磨拋光對太陽能電池性能的影響

    作為脆性材料，多晶大錠切方后，在小硅錠表面會有機械損傷層存在，包括碎晶區(qū)、位錯網(wǎng)絡區(qū)和彈性應變區(qū)，其結構如圖1所示。碎晶區(qū)又稱微裂紋區(qū)，是由破碎的硅晶粒組成的；位錯網(wǎng)絡區(qū)存在大量位錯；彈性應變區(qū)則存在彈性應變，硅原子排列不規(guī)整。

    由于損傷層的存在，尤其有大量微裂紋的碎晶區(qū)的存在，在后續(xù)的切片、電池片生產(chǎn)和組件生產(chǎn)過程中，很容易成為裂紋的起始點，引起硅片或電池片的隱裂、微裂紋、崩邊和碎片。

    因此，多晶大錠在切方成小硅錠后一般都需要通過機械研磨或化學拋光，去除或減少硅錠表面損傷層。

    圖2 某供應商硅錠未經(jīng)機械研磨或化學拋光的硅片在電池線生產(chǎn)的平均碎片率約為1.5%左右，而其硅錠經(jīng)過機械研磨之后的硅片，平均碎片率僅為0.7%，降低了一倍多。

    硅片鋸痕、臺階和厚薄不均對太陽能電池性能的影響

    針對某供應商的鋸痕、臺階和厚薄不均片等不良硅片進行了批量實驗。其中鋸痕片凹凸深度大于30um，臺階片深度為30-40um，厚薄不均片范圍為130-330um。

鋸痕、臺階和厚薄不均片由于在硅片上存在局部區(qū)域的高低起伏和厚度差異，在電池制造的各道工序會因受力不均而引起碎片率的上升。在絲網(wǎng)印刷工序，尤其對于硅片局部區(qū)域高低突變的鋸痕和臺階片，很容易造成電極或背場的漏印，引起電極不良。

    如圖3、4所示，鋸痕、臺階和厚薄不均片的碎片率、電極不良率和總報廢與不良率均明顯高于正常硅片，其中總報廢與不良率比正常硅片高了4%-10%。

    硅片的表面沾污對太陽能電池性能的影響

太陽能電池的光譜響應，與太陽能電池的結構、材料性能、結深、表面光學特性等因素有關，并且它還隨環(huán)境溫度、電池厚度和輻射損傷而變化。

光譜響應表示不同波長的光子產(chǎn)生電子-空穴對的能力。定量地說，太陽電池的光譜響應就是當某一波長的光照射在電池表面上時，每一光子平均所能收集到的載流子數(shù)。

太陽能電池的光譜響應又分為絕對光譜響應和相對光譜響應。各種波長的單位輻射光能或?qū)墓庾尤肷涞教栯姵厣?，將產(chǎn)生不同的短路電流，按波長的分布求得其對應的短路電流變化曲線稱為太陽電池的絕對光譜響應。

如果每一波長以一定等量的輻射光能或等光子數(shù)入射到太陽電池上，所產(chǎn)生的短路電流與其中最大短路電流比較，按波長的分布求得其比值變化曲線，這就是該太陽電池的相對光譜響應。

但是，無論是絕對還是相對光譜響應，光譜響應曲線峰值越高，越平坦，對應電池的短路電流密度就越大，效率也越高。