太陽能電池工藝過程

太陽能電池生產(chǎn)培訓資料太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!什么是太陽能光伏技術(shù)

太陽是能量的天然來源。地球上每一個活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,甚至于是它的生存，都是由于直接或間接來自于太陽的能量。

太陽能是一種輻射能，太陽能發(fā)電就意味著---要將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能，它必須借助于能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換成為電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器，就是太陽能電池。我們所生產(chǎn)的太陽能電池只要受到陽光或燈光的照射，就能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，它的工作原理的基礎是半導體PN結(jié)的光生伏打效應。當太陽光或其他光照射半導體的PN結(jié)時，就會在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓（光生電壓），假如從PN結(jié)兩端引出回路，就會產(chǎn)生電流，太陽能電池就可以工作了。太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!太陽能電池在整個光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的位置晶體硅太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要包括：硅提純：如徐州中能，洛陽中硅等（最終產(chǎn)品是多晶原生料）拉晶/鑄錠切片：如河北晶龍，錦州陽光等（最終產(chǎn)品是硅片）單/多晶電池：如南京中電，天威英利等（最終產(chǎn)品是電池）組件封裝：如常州天合，蘇州阿特斯等（最終產(chǎn)品是組件）系統(tǒng)工程：如寧波太陽能，南京開元等（最終產(chǎn)品是系統(tǒng)工程）太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!晶體硅太陽能電池生產(chǎn)的工藝流程ChemicalEtching硅片表面化學腐蝕處理Diffusion

擴散Edgeetch

去邊結(jié)Anti-reflectivecoating

制做減反射膜Printing&sintering制作上下電極及燒結(jié)Celltesting&sorting

電池片測試分篩SolarCellManufacturing電池的生產(chǎn)工藝流程Cleaningprocess

去PSG太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!絨面微觀圖硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）100X光學顯微鏡-單晶

1000X電子掃描鏡-單晶100X金相顯微鏡-單晶1000X電子掃描鏡-多晶5000X電子掃描鏡-多晶太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!制PN結(jié)（擴散）目的：在P型硅表面上滲透入很薄的一層磷，使前表面變成N型，使

之成為一個PN結(jié)。原理：

POCl3液態(tài)源：通過氣體攜帶POCL3分子進入擴散爐管，使之反應生成磷沉淀在表層。磷在高溫下滲透入硅片內(nèi)部形成N區(qū)。

4POCL3+5O2=2P2O5+6Cl2↑2P2O5+5Si=4P+5SiO2

擴散后硅片截面示意圖POCl3液態(tài)源擴散原理圖太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!去邊結(jié)目的：去除硅片邊緣的N型區(qū)域，將硅片內(nèi)部的N層和P層隔離開，以達到PN結(jié)的結(jié)構(gòu)要求。

原理

：

干法刻蝕（等離子刻蝕）：等離子刻蝕是采用高頻輝光放電反應，

使反應氣體激活成活性粒子，這些活性粒子與需要被刻蝕區(qū)域

的Si/SiO2發(fā)生反應，形成揮發(fā)性生成物而被去除。

太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!去PSG（二次清洗）目的：去除硅片表面的P-Si玻璃層（PSG）,為加鍍減反射膜做準備。原理

：利用HF和硅片表面的P-Si玻璃層反應，并使之絡合剝離，以

達到清洗的目的。

HF+SiO2→H2SiF6+H2O

去PSG發(fā)展方向：

相對來講，二次清洗是比較簡單的工藝，之后的發(fā)展應該會

如同RENA的設備一樣，集成濕法刻蝕設備，從而縮減流程。太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!鍍減反射膜（PECVD）板式PECVD相關介紹此系統(tǒng)有三個腔體，分別是進料腔，反應腔（包括預熱、沉積和冷卻三部分）和出料腔。各腔體直接有閘門閥隔開。太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!印刷和燒結(jié)目的：在電池上下表面各印上電極圖形，經(jīng)燒結(jié)與硅片形成歐姆接觸。

原理：銀漿，鋁漿印刷過的硅片，通過烘干有機溶劑完全揮發(fā)，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當硅片投入燒結(jié)爐共燒時，金屬材料融入到硅里面，之后又幾乎同時冷卻形成再結(jié)晶層，也就是在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層，如果外延層內(nèi)雜質(zhì)成份相互合適，這就獲得了歐姆接觸。印刷工藝流程：

印刷背電極→烘干→印刷背電場→烘干→印刷正面柵線燒結(jié)工藝流程：

印刷完硅片→烘干→升溫→降溫共晶→冷卻太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!單片測試和分選目的：通過模擬太陽光太陽能電池進行參數(shù)測試和分析，將電池片按照一定的要求進行分類。原理：利用太陽能電池的光譜特性，溫度特性，輸出特性等，通過相關參數(shù)的測定和計算，來表達電池的電性能情況。（具體內(nèi)容非常復雜，這里不再贅述）重要參數(shù)光照強度：100mw/cm2轉(zhuǎn)換效率，功率，電池片面積（125單晶為例148.6cm2）的關系：

功率=光照強度*面積*轉(zhuǎn)換效率

短路電流（Isc），開路電壓（Voc），填充因子（FF），功率的關系：

功率=Isc*Voc*FF

最大工作電流（Im），最大工作電壓（Vm），功率的關系：功率=Im*Vm太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）目的：去除硅片表面的雜質(zhì)殘留，制做能夠減少表面太陽光反射的

陷光結(jié)構(gòu)。

原理

：

單晶：利用堿溶液對單晶硅各個晶面腐蝕速率的不同,在硅片表面形

成類似“金字塔”狀的絨面。

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+

2H2↑

多晶：利用硝酸的強氧化性和氫氟酸的絡合性，對硅進行氧化和絡

合剝離，導致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕，從而形成類似“凹陷坑”狀的絨面。

Si+HNO3→SiO2+NOx↑+H2OSiO2+6HF→H2SiF6+2H2O太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）常見清洗不良品現(xiàn)象太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!擴散的動態(tài)演示擴散的變化方向

1.選擇性發(fā)射極：在柵線覆蓋區(qū)域進行重摻（方阻20左右），未覆

蓋區(qū)域進行輕摻（方阻80左右）。

2.發(fā)射極淺結(jié)：降低表面方塊電阻（方阻60以上），減少死層和體

內(nèi)復合，提高電池短波相應能力。制PN結(jié)（擴散）太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!去邊結(jié)原理

：

濕法刻蝕（背腐蝕）：利用HF-HNO3溶液，對硅片背表面和邊緣進行高速腐蝕，以達到去掉邊緣層和消除背面絨面的作用。Si+HNO3→SiO2+NOx↑+H2OSiO2+6HF→H2SiF6+2H2O

激光去邊：利用激光束的高能量使硅熔化，在硅片背表面劃槽，

用來隔斷N層和P層，以達到分離的目的。去邊的發(fā)展方向：

由于濕法刻蝕的優(yōu)勢比較明顯，相對轉(zhuǎn)換效率較高，因此以后

采用濕法刻蝕的廠家將會越來越多。太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!鍍減反射膜（PECVD）目的：在硅片前表面均勻的鍍上一層高效的減反射膜，并對mc-Si進

行體鈍化。原理

：

PECVD是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子化學活性很強，很容易發(fā)生反應，在基片上沉積出所期望的薄膜。

直接式PECVD間接式PECVD太陽能電池工藝過程共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!