光伏電池制造工藝及應用復習題答案

硅電池復習題一.填空題1、目前光伏企業(yè)太陽能電池材料是_晶硅_。2、化學清洗中HCL的作用_去除金屬離子_。3、光伏一般公司生產(chǎn)的單晶硅片是N型還是P型硅_P型_。制絨的目的是：去除表面污垢和金屬雜質(zhì)、去除硅片表面的損傷層、增加PN結(jié)的表面積、形成絨面減少反射增強陽光的吸收。5、制絨工藝化學反應方程式__SI+NAOH→NA2SIO3+H2__。6、去PSG工藝化學總方程式__SIO2+HF→H2SIF6+H2O__。7、硅片在切割的過程中所造成的損傷層約__10um左右。8、制絨工藝主要控制點__減薄量__、__反射率___、_外觀__、_絨面成活率__。9、單晶制絨是利用晶體硅的___100__、___111___不同晶向在__堿溶液___中進行__各向異性____腐蝕的特性。10、擴散過程中應用氣體N2、O2、___小N____。11、擴散在電池片上主要目的是形成一層_PN結(jié)_____。12、進入擴散間必須經(jīng)過二次風淋，穿戴好_潔凈服_____、_靜電鞋、口罩、乳膠手套。13、擴散方塊電阻不均勻度__≤10%____，同一硅片擴散方塊電阻不均勻度_≤5%____。14、檢測方塊電阻用到_四探針______儀器，測試時擴散面向__上____。15、清洗石英器件所需要的化學品__HF____、__HCL2____，清洗時應戴好積防毒面具，防酸服，戴好乳膠手套、防酸長手套。16、POCl3在高溫下（>600℃）分解的反應式為__(5POCL3≥6003PCL5+P205)，其中生成的P2O5在擴散溫度下與硅反應式為(2P2O5+5Si=5SiO2+4P)，在有氧氣的存在時，POCl3熱分解的反應式為(POCL3+O2=2P205+6CL2)。17、PECVD的中文名稱：等離子體增強化學氣相沉積。18、PECVD鍍膜方式有直接式、間接式兩種。19、鍍減反射膜需要用到SIH4、NH3、N2、壓縮空氣四種氣體。20、鍍膜是以膜厚、折射率兩個參數(shù)為工藝依據(jù)，影響鍍膜質(zhì)量的有：管內(nèi)特氣流量比、壓強、功率、時間（或傳輸速度）、溫度。21、PECVD用橢偏儀儀器來檢測其質(zhì)量的好壞。22、絲網(wǎng)印刷機的壓縮空氣壓強要求0.6—0.8MPa，真空壓強要求-0.65—-0.7MPa24、絲網(wǎng)印刷有五大要素組成，分別是絲網(wǎng)、刮刀、漿料、工作臺以及基片25、絲網(wǎng)印刷添加漿料必須遵守少量多次26、燒結(jié)爐的作用是烘干漿料，去除漿料中的有機成分；提高電池片的開路電壓和填充因子，使其具有電阻特性；通過高溫燒結(jié)，使上下電極形成良好的歐姆接觸；提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。27、燒結(jié)爐的流程有上料區(qū)、烘干區(qū)、(預、主）燒結(jié)區(qū)、回溫區(qū)（冷卻區(qū)）、下料區(qū)28、燒結(jié)爐的關(guān)機步驟需要注意的是爐溫降到200度以下時,才可以停止傳送帶。29、測試條件要求光強1000±50W/m2、溫度25±20C、光譜分布AM1.5。30.硅片表面沾污雜質(zhì)根據(jù)吸附形式分為分子型吸附、離子型吸附、原子型吸附31、硅烷可用低溫精餾和吸附法進行提純。但因硅烷沸點太低，因此精餾要有深冷設(shè)備和良好的絕熱裝置。32、__精餾_是利用混合液中各組分的沸點不同來達到分離各組分的目的。33、在自然界中，硅主要以_二氧化硅_和__硅酸鹽_的形式存在。34、平衡分凝系數(shù)是在一定溫度下，平衡狀態(tài)時，雜質(zhì)在固液兩相中濃度的比值，以此來描述該體系中系質(zhì)的分配關(guān)系。35、經(jīng)過多次區(qū)熔提純后，雜質(zhì)分布狀態(tài)將達到一個相對穩(wěn)定且不再改變的狀態(tài)，這種極限狀態(tài)叫極限分布或最終分布。36.粗硅制備的化學原理C+SiO2====Si+C0二、選擇題1、清洗間所涉及的化學品有（ABCD）。A氫氧化鈉B氫氟酸C鹽酸D硝酸2、磷硅玻璃是有（BC）組成。ACF4BSiO2C磷DSiF43、刻蝕工藝會影響電池片的哪項電性能？（A）A并聯(lián)電阻B開路電壓C短路電流D串聯(lián)電阻4、下列方程式中屬于刻蝕工藝的是（C）ASiF4+2HF→H2[SiF6]BCF4+SiO2——→SiF4+CO2↑CCF4+SiO2+O2——→SiF4+CO2↑DSiO2+4HF——→SiF4+2H2O5、單晶絨面呈（B）形。A三角形B金字塔形C圓形D正方形6、擴散潔凈度要求是__C__。A10萬級B100萬級C1萬級D1000萬級7、電阻測試_C___個點。A4B3C5D68、硅片擴散工藝結(jié)束后應抽取__B___片來檢測。A5B6C3D49、POCl3是一種__D_液體。A白色B紅色C浮白色D無色10、減反射膜的化學式是。（A）A、3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2B、CF4+Si+O2=SiF4+CO2C.Si+NaOH=Na2SiO3+H2D.H2+O2=H2O11、電池片鍍膜的厚度是利用光學中的＿＿＿＿原理來減少反射。（C）A、光程差。B、相長干涉C、相消干涉D、光的衍射12、電池片SiNx：H薄膜鍍膜厚度和折射率一般控制在（B）A、65nm,1.8—1.9B.75+5nm,2.0—2.1C.85+5nm,2.2---2.3D.50—60nm,2.5---2.6下列哪種說法是不正確的（C）A干氧氧化比水汽氧化氧化膜質(zhì)量好，且速度快。BPECVD是 低壓化學氣相沉積C拼接時要注意電池片串間距，引線間距，電池片和玻璃的間距。D電池正面（光照面）電極為電池正極。14、SiHCl3還原法制備晶體硅，在生產(chǎn)過程中不需要要控制（C）A、反應溫度在280℃~300℃之間B、硅粉與HCl在進入反應爐前要充分干燥C、晶體生長速度D、合成時加入少量的催化劑，可降低溫度15、下列那一項不屬于SiHCl3提純的方法（A）A、橫拉法B、固體吸附法C、絡(luò)合物形成法D、精餾法16、下面選項中哪項是GeCl4提純的方法（B）A、水解法B、萃取法C、橫拉法D、固體吸附法17、下面選項中不是影響區(qū)熔提純的因素的是（A）A、區(qū)熔晶體溫度B、區(qū)熔移動速度C、區(qū)熔長度D、區(qū)熔次數(shù)的選擇連線題Snap-off網(wǎng)版上升速度Printingspeed回刮漿料速度Pressure絲網(wǎng)間距Speedupward壓力Floodspeed印刷速度四.判斷題1.在操作過程中可以裸手拿取硅片。(×)2.絲網(wǎng)間距的調(diào)整原則是:在保證印刷質(zhì)量的前提下，網(wǎng)板間距越大越好。(×)3.背電場印刷、背電極印刷和正電極印刷使用了三種不同的漿料，使用過程中要嚴格區(qū)分開，杜絕混用現(xiàn)象出現(xiàn)。(√)4.烘箱的工藝數(shù)和燒結(jié)的工藝參數(shù)不允許隨意更改。(√)5.直視測試儀閃光燈對人眼傷害的危險。(√)6.在同等條件下，正常凝固比一次區(qū)熔提純的效果好(√)7.多次區(qū)熔熔區(qū)越寬提純效果越好。(×)在晚上，太陽能電池組件也可以發(fā)電。(×)有效分凝系數(shù)是在一定溫度下，平衡狀態(tài)時，雜質(zhì)在固液兩相中濃度的比值，以此來描述該體系中系質(zhì)的分配關(guān)系。(×)EVA是一種化學物品，在操作中，需佩戴手套，避免污染(√)電池片正面會有兩個或三根主柵線，顏色一般是白色，是為了焊接使用的。(√)名詞解釋1.分凝現(xiàn)象p222、極限分布P363、歐姆接觸P150絲網(wǎng)印刷P156區(qū)熔提純P22等離子體刻蝕：利用氣壓為了10——1000Pa的特定氣體（混合氣體）輝光放電產(chǎn)生能與薄膜發(fā)生離子反應的分子或分子基團，生成的反應物是揮發(fā)性的被真空抽走而去除。六、問答題1、寫出太陽能電池片產(chǎn)業(yè)鏈的分布流程？答：太陽能級硅材料→硅棒和硅片→電池片→組件→系統(tǒng)和應用2、寫出太陽能電池片的生產(chǎn)工藝制造過程？答：來料檢驗——清洗制絨面——擴散（制P/N結(jié)）——（周邊）刻蝕——PECVD（鍍減反射膜）——絲網(wǎng)印刷（正負電極）——燒結(jié)——分類檢測——包裝入庫3.刻蝕及去PSG的目的與原理？答：刻蝕的目的：去除邊緣的PN結(jié)，防止上下短路而造成的并聯(lián)電阻低。去PSG的目的：去除硅片表面含有磷原子的SIO2層?？涛g原理：（1）濕法刻蝕HNO3+HF+Si==H2SiF6+NO+H2O（2）于法刻蝕CF4在高能量的電子的碰撞作用下分解成多種中性基團或離子通過擴散或電場作用下到Si表面并發(fā)生化學反應生成揮發(fā)性物質(zhì)。CF4-----CFx*+（4-x）F*（x《3）Si+F*=FSi4F*+SiO2==SiF4+O2去PSG原理：SiO2+HF===H2SiF6+H2O4.邊緣刻蝕冷熱探針的工作原理？答：熱探針和N型半導體接觸時，傳導電子將流向溫度較低的區(qū)域，使得熱探針處電子缺少，因而其電勢相對于同一材料上的室溫觸點而言將是正的。同樣道理，P型半導體熱探針觸點相對于室溫觸點而言將是負的。此電勢差可以用簡單的微伏表測量。5.分別寫出刻蝕及去PSG的工藝控制流程？答：刻蝕的流程;預抽，主抽，送氣，輝光，清洗，預抽，主抽，充氣去PSG的流程：酸洗(HF)，溢流水洗，噴淋，甩干6.簡述太陽能電池片制造PECVD的目的及原理？答：目的：在太陽電池表面沉積深藍色減反膜-SiN膜。PECVD技術(shù)原理：是利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電（或另加發(fā)熱體）使樣品升溫到預定的溫度，然后通入適量的反應氣體，氣體經(jīng)一系列化學反應和等離子體反應，在樣品表面形成固態(tài)薄膜。7.什么是等離子體？答：等離子體：由于物質(zhì)分子熱運動加劇，相互間的碰撞就會使氣體分子產(chǎn)生電離，這樣物質(zhì)就會變成自由運動并由相互作用的正離子、電子和中性粒子組成的混合物。8.磷源更換操作流程是什么？泄露應該怎么處理？答：源瓶更換的標準操作過程依次關(guān)閉進氣閥門、出氣閥門，拔出連接管道，更換源瓶，連接管道，打開出氣閥門、進氣閥門。液態(tài)源外溢了，要立即擦拭干凈，并暫停工藝運行，仔細檢查源瓶是否有破損。對泄漏物處理必須戴好防毒面具和手套。液體泄漏用沙土混和,倒至大量水中以稀釋。沾染皮膚時,要先用紙、棉花將液體吸去，然后再用清水沖至少15分鐘。如用水過少，會在皮膚形成磷酸引起灼傷，按酸灼傷處理。9.擴散間生產(chǎn)流程及返工流程是什么？操作時應注意哪些事項？答：生產(chǎn)流程：開機→對硅片自檢→檢查石英舟→插片→上漿→運行工藝→卸片→測方塊電阻→返工片和碎片處理→流程卡填寫返工流程：來料時檢出不合格的片源→制絨，擴散時中途故障導致→清洗間→擴散間→反面擴散。在生產(chǎn)操作時嚴禁裸手接觸硅片，拿各種石英器件要輕拿輕放，工藝在運行時，時刻檢查氣體流量、溫度、時間、設(shè)備是否有異常。10、分別寫出絲網(wǎng)印刷背極、背場、正極的目的、作用和使用的漿料以及烘箱的作用？答：目的背電極---在太陽電池背面絲網(wǎng)印刷印上引出電極背電場---通過燒結(jié)穿透背面PN結(jié)，和P型硅形成良好的歐姆接觸。正電極---在太陽電池正面絲網(wǎng)印刷銀漿形成正電極作用背電極---易于焊接背電場---收集載流子正電極---收集電流漿料背電極---銀鋁漿背電場---鋁漿正電極---銀漿烘箱的作用-------烘干漿料,去除漿料中的有機物,便于下一道印刷11、絲網(wǎng)印刷常見的問題有哪些?分別寫出產(chǎn)生的原因及解決方法？(至少寫出5個問題)故障現(xiàn)象造成原因解決方法粘板絲網(wǎng)間距太小加大絲網(wǎng)間距印刷刮條不平檢查刮條的平整度硅片有厚薄不均檢查來料網(wǎng)板張力太小更換網(wǎng)板絲網(wǎng)刮不干凈增大刮條下降深度和印刷壓力真空吸力太小調(diào)大真空吸力漿料粘稠度太大攪拌時間太長減少攪拌時間漿料在網(wǎng)板內(nèi)停留時間過長經(jīng)常用刮漿板刮漿料加完漿料未及時蓋上蓋子，導致有機溶劑揮發(fā)加完漿料后及時蓋上蓋子加完漿料未及時蓋上蓋子，導致有機溶劑揮發(fā)加完漿料后及時蓋上蓋子印刷偏移設(shè)備故障通知設(shè)備維修更換新的網(wǎng)板后沒有校準相機從新校準相機X/Y/Z軸或角度發(fā)生偏移調(diào)整X/Y/Z軸使得網(wǎng)板印刷圖形與硅片四邊完全對稱。漏漿網(wǎng)板微破且不影響圖形用薄膠帶粘住漏漿部位印刷偏移見上面（印刷偏移解決方法）WorkingBeam上定位卡口處有漿料用干凈的酒精布擦拭干凈網(wǎng)板破壞嚴重無法用膠帶粘住更換網(wǎng)板隱裂臺面上有碎屑停機,清理碎屑網(wǎng)板上沾有碎屑用干凈的無塵布將網(wǎng)板擦拭干凈壓力偏大降低壓力實際壓力比設(shè)定壓力大出很多刮刀高度上升虛印印刷參數(shù)不適宜抬高絲網(wǎng)間距，適當加大壓力刮條不平更換刮條網(wǎng)板使用時間太長更換網(wǎng)板印刷模糊網(wǎng)板及刮條高度太高降低網(wǎng)板及刮條高度或降低電機高度硅片厚度不均勻檢查來料臺面不平更換襯紙或調(diào)整臺面絲網(wǎng)間距太小增大絲網(wǎng)間距刮條不平更換刮條12、分類檢測的電性能參數(shù)有哪些?分別是什么意思?(至少8個)Ⅰsc：在某特定溫度和輻射度條件下，光伏發(fā)電器在短路狀態(tài)下的輸出電流；Uoc：在某特定的溫度和輻射度下，光伏發(fā)電器在無負載（即開路）狀態(tài)下的端電壓Pmax：在I-V曲線上電流和電壓乘積為最大的點所表示的功率Vmp:對應最大功率點的電壓Ⅰmp:對應最大功率點的電流Rs：系指太陽電池內(nèi)部的與P-N結(jié)串聯(lián)的電