随着光伏产业的快速发展,N型高效率单晶硅已经成为近年来太阳电池研究的热点。其中,最引人瞩目的是Panasonic公司制备出高达25.6%转换效率的N型单晶硅电池,不仅刷新了晶体硅太阳能电池的纪录,而且143.7 cm~2的大面积为实现产业材提供了可能性。因此,材具有严重光衰的P型单晶硅电池相比,N型单晶硅电池更具有广阔的应用前景。本文主要对少子寿命材N-PERC单晶硅电池效率的关系进行研究。首先,采用有限元方法对N型单晶硅生长的常规热系统和改良热系统氩气流场进行了数值模拟。结果表明,改良热系统能有效提高晶体生长的稳定性,在氩气速度为0.6 m/s时,硅单晶中氧含量最低,有利于高寿命单晶硅的制备。采用改良热系统的TD90A单晶炉制备出的高寿命单晶硅良品率在80%以上。其次,采用PC1D软件对N-PERC单晶硅电池的性能进行了模拟,得到硅片少子寿命、硅片电阻率、发射极结深以及发射极方阻对电池输出特性的影响规律。最后,研究了少子寿命对N-PERC单晶硅电池效率的影响。结果表明,当硅片少子寿命小于700μs时,电池效率随少子寿命的增加而显著提高;少子寿命大于700μs时,电池效率随少子寿命的增加而缓慢提高。另外,研究了少子寿命径向不均匀度对电池效率的影响,当少子寿命大于700μs后,电池效率由少子寿命和寿命径向不均匀度共同决定。