材料及加工(賈)

1、1、太陽(yáng)電池分類(lèi)太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)正電極正電極鋁背場(chǎng)鋁背場(chǎng)負(fù)電極主柵線(xiàn)負(fù)電極主柵線(xiàn)負(fù)電極子?xùn)啪€(xiàn)負(fù)電極子?xùn)啪€(xiàn)Junction單晶硅和多晶硅電池的比較單晶硅和多晶硅電池的比較 單晶硅電池 多晶硅電池在整個(gè)晶體內(nèi)，原子都是周期性的規(guī)則排列，稱(chēng)之為單晶（single crystal ）。由許多取向不同的單晶顆粒雜亂地排列在一起的固體稱(chēng)為多晶（polycrystal）。 2 2：材料及加工：材料及加工地球上的太陽(yáng)能電池通常用單晶硅制造，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：地球上的太陽(yáng)能電池通常用單晶硅制造，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：PN結(jié)的N型頂層，為了使電阻率降低，采用重?fù)诫s。約0.1mm寬，0.05mm厚的金屬指與頂層

2、形成歐姆接觸歐姆接觸用來(lái)收集電流。硅的頂部蓋了一層透明的，約0.06um厚的減反層，它比裸硅有更好的減反性。金屬背電極金屬背電極單晶硅太陽(yáng)能電池因?yàn)橘Y源豐富，轉(zhuǎn)換效率高，所單晶硅太陽(yáng)能電池因?yàn)橘Y源豐富，轉(zhuǎn)換效率高，所以是現(xiàn)在開(kāi)發(fā)得最快的太陽(yáng)能電池。但因其制造工以是現(xiàn)在開(kāi)發(fā)得最快的太陽(yáng)能電池。但因其制造工藝復(fù)雜，需消耗大量的能源，所以有成本高，能源藝復(fù)雜，需消耗大量的能源，所以有成本高，能源回收周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)回收周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。能源回收期能源回收期 =制造太陽(yáng)能電池所需的能量制造太陽(yáng)能電池所需的能量太陽(yáng)能電池一年產(chǎn)生的電能太陽(yáng)能電池一年產(chǎn)生的電能1.單晶硅片的成型單晶硅片的成型（a)極純半導(dǎo)體級(jí)單晶

3、硅的制備極純半導(dǎo)體級(jí)單晶硅的制備（b) 單晶硅錠的生長(zhǎng)單晶硅錠的生長(zhǎng)（c) 硅片切割硅片切割（a)a)用沙子制成極純半導(dǎo)體級(jí)單晶硅的常規(guī)過(guò)程用沙子制成極純半導(dǎo)體級(jí)單晶硅的常規(guī)過(guò)程2()2 ()()2()SiOCSiCO固固液氣MGSi ( 固 )凝固凝固焦炭、煤、木屑焦炭、煤、木屑石英砂石英砂冶金級(jí)硅冶金級(jí)硅（1 1）Genus n.種, 類(lèi)Metallurgy n. 冶金, 冶金術(shù)323MGSiHClSiHClH（固）（氣）（氣）（氣）（2）沉淀并反復(fù)沉淀并反復(fù)局部蒸餾局部蒸餾SeG-SiHCl3(液）半導(dǎo)體級(jí)三半導(dǎo)體級(jí)三氯硅烷氯硅烷32(3SeG SiHClHHClSeG Si（氣）氣）（

4、氣）（固）（3）多晶級(jí)半導(dǎo)體硅多晶級(jí)半導(dǎo)體硅用用CZ 或或FZ法熔化法熔化和凝固和凝固SeGSi （固）單晶半導(dǎo)體級(jí)硅單晶半導(dǎo)體級(jí)硅存在問(wèn)題及解決方案存在問(wèn)題及解決方案4月月22日訊由日訊由廣州吉必盛科技實(shí)業(yè)廣州吉必盛科技實(shí)業(yè)有限公司與有限公司與洛陽(yáng)中硅高洛陽(yáng)中硅高科技有限公司科技有限公司聯(lián)合申請(qǐng)的聯(lián)合申請(qǐng)的“多晶硅副產(chǎn)物綜合利用關(guān)鍵技術(shù)多晶硅副產(chǎn)物綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究研究”項(xiàng)目，日前正式獲得項(xiàng)目，日前正式獲得“國(guó)家十一五國(guó)家十一五863計(jì)劃新材料技計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目”立項(xiàng)立項(xiàng)(國(guó)科發(fā)高國(guó)科發(fā)高20099號(hào)號(hào))。生產(chǎn)多晶硅是一個(gè)提純過(guò)程，金屬硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅，再用氫氣進(jìn)行

5、一生產(chǎn)多晶硅是一個(gè)提純過(guò)程，金屬硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅，再用氫氣進(jìn)行一次性還原，這個(gè)過(guò)程中約有次性還原，這個(gè)過(guò)程中約有25%25%的三氯氫硅轉(zhuǎn)化為多晶硅，其余大量進(jìn)入的三氯氫硅轉(zhuǎn)化為多晶硅，其余大量進(jìn)入尾氣，同時(shí)形成副產(chǎn)品尾氣，同時(shí)形成副產(chǎn)品四氯化硅。在這個(gè)過(guò)程中，如果回收工藝不四氯化硅。在這個(gè)過(guò)程中，如果回收工藝不成熟，三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質(zhì)極有可能外溢，成熟，三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質(zhì)極有可能外溢，存在重大的安全和污染隱患。存在重大的安全和污染隱患。 根據(jù)國(guó)際大型多晶硅公司的成熟經(jīng)驗(yàn)，利用多晶硅生產(chǎn)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物四氯根據(jù)國(guó)際大型多晶硅公司的成熟經(jīng)驗(yàn)，利用多晶硅

6、生產(chǎn)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物四氯化硅生產(chǎn)氣相白炭黑，從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多晶硅節(jié)能減排、化硅生產(chǎn)氣相白炭黑，從根本上解決環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多晶硅節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)，是解決多晶硅副產(chǎn)物四氯化硅出路的最佳途徑。氣相白炭黑清潔生產(chǎn)，是解決多晶硅副產(chǎn)物四氯化硅出路的最佳途徑。氣相白炭黑(SiO2)(SiO2)作為一種重要的納米無(wú)機(jī)粉體化工材料，是國(guó)家高技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)防工作為一種重要的納米無(wú)機(jī)粉體化工材料，是國(guó)家高技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)防工業(yè)急需的、必不可少的原材料，廣泛用于橡膠、涂料、輪胎等領(lǐng)域。業(yè)急需的、必不可少的原材料，廣泛用于橡膠、涂料、輪胎等領(lǐng)域。To get silicon in single-crys

7、tal state, we first melt the high-purity silicon. We then cause it to reform very slowly in contact with a single crystal “seed.” The silicon adapts to the pattern of the single crystal seed as it cools and solidifies gradually. Not suprisingly, because we start from a “seed,“ this process is called

8、 ”growing” a new ingotingot （金、銀等的）條，塊，錠 of single-crystal silicon out of the molten silicon. Several specific processes can be used to accomplish accomplish （vt. 完成, 達(dá)到, 實(shí)現(xiàn)）this. The most established and dependable means are the Czochralski method and the floating-zone (FZ) technique.丘克拉斯基凝固工藝（丘克拉斯

9、基凝固工藝（CZ） 和浮區(qū)凝固工藝（和浮區(qū)凝固工藝（FZ）（b) 單晶硅錠的生長(zhǎng)() Czochralski process（丘克拉斯基凝固工藝丘克拉斯基凝固工藝）The most widely used technique for making single-c r y s t a l s i l i c o n i s t h e Czochralski process. In the Czochralski process, seed of single-crystal silicon contacts the top of molten silicon. As the seed is

10、slowly raised, atoms of the molten silicon solidify in the pattern of the seed and extend the single-c r y s t a l s t r u c t u r e .C-Z 法（直拉法）法（直拉法）在在C-ZC-Z法中，裝硅的坩法中，裝硅的坩堝緩慢旋轉(zhuǎn)堝緩慢旋轉(zhuǎn), ,一小塊作為一小塊作為籽晶籽晶的定向單晶硅放在其的定向單晶硅放在其中并與熔融硅表面接觸中并與熔融硅表面接觸. .慢慢提拉籽晶慢慢提拉籽晶，這樣，這樣熔融硅就會(huì)凝固在籽晶熔融硅就會(huì)凝固在籽晶上，并慢慢長(zhǎng)大，最終上，并慢慢長(zhǎng)大，最終形成

11、形成7.57.512.5cm12.5cm粗、粗、1m1m長(zhǎng)的圓柱形硅錠。長(zhǎng)的圓柱形硅錠。() 浮區(qū)凝固工藝（浮區(qū)凝固工藝（FZ）（1）柱狀的高純多晶材料固定于）柱狀的高純多晶材料固定于卡盤(pán)，一個(gè)金屬線(xiàn)圈沿多晶長(zhǎng)度卡盤(pán)，一個(gè)金屬線(xiàn)圈沿多晶長(zhǎng)度方向緩慢移動(dòng)并通過(guò)柱狀多方向緩慢移動(dòng)并通過(guò)柱狀多晶晶，在在金屬線(xiàn)圈中通過(guò)高功率的射頻電金屬線(xiàn)圈中通過(guò)高功率的射頻電流，射頻功率激發(fā)的電磁場(chǎng)將在流，射頻功率激發(fā)的電磁場(chǎng)將在多晶柱中引起渦流，產(chǎn)生焦耳熱，多晶柱中引起渦流，產(chǎn)生焦耳熱，通過(guò)調(diào)整線(xiàn)圈功率，可以使得多通過(guò)調(diào)整線(xiàn)圈功率，可以使得多晶柱緊鄰線(xiàn)圈的部分熔化，線(xiàn)圈晶柱緊鄰線(xiàn)圈的部分熔化，線(xiàn)圈移過(guò)后，熔料在結(jié)晶

12、處為單晶。移過(guò)后，熔料在結(jié)晶處為單晶。（2）另一種使晶柱局部熔化的方另一種使晶柱局部熔化的方法是使用法是使用聚焦電子束聚焦電子束。整個(gè)區(qū)整個(gè)區(qū)熔生長(zhǎng)裝置可置于真空系統(tǒng)中，熔生長(zhǎng)裝置可置于真空系統(tǒng)中，或者有保護(hù)氣氛的封閉腔室內(nèi)?；蛘哂斜Ｗo(hù)氣氛的封閉腔室內(nèi)。為確保生長(zhǎng)沿所要求的為確保生長(zhǎng)沿所要求的晶向進(jìn)行，晶向進(jìn)行，也需要使用籽晶，采用與直拉單晶類(lèi)似的方法，將一個(gè)很細(xì)的籽晶快速插入熔融晶柱的頂部，先拉出一先拉出一個(gè)直徑約個(gè)直徑約3mm，長(zhǎng)約，長(zhǎng)約10-20mm的細(xì)頸的細(xì)頸，然后放慢拉速，降低溫度放肩放肩至較大直徑。頂部安置籽晶頂部安置籽晶技術(shù)的困難在于，技術(shù)的困難在于，晶柱的熔融部分必須承受整體的

13、重量，而直拉法則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榇藭r(shí)晶定還沒(méi)有形成。這就使得該技術(shù)僅限于生產(chǎn)不超過(guò)幾公斤的晶錠。（C）硅片切割技術(shù)）硅片切割技術(shù)作為硅片作為硅片( (晶圓晶圓) ) 上游生產(chǎn)上游生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，近年來(lái)崛起的的關(guān)鍵技術(shù)，近年來(lái)崛起的新型硅片多絲切割技術(shù)新型硅片多絲切割技術(shù)具有具有切割表面質(zhì)量高、切割效率切割表面質(zhì)量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方高和可切割大尺寸材料、方便后續(xù)加工等特點(diǎn)。由于驅(qū)便后續(xù)加工等特點(diǎn)。由于驅(qū)動(dòng)研磨液的動(dòng)研磨液的切割絲切割絲在加工中在加工中起重要作用起重要作用，與，與刀損和硅片刀損和硅片產(chǎn)出率產(chǎn)出率密切關(guān)聯(lián)，故對(duì)細(xì)絲密切關(guān)聯(lián)，故對(duì)細(xì)絲多絲切割的研究具有迫切與多絲切割

14、的研究具有迫切與深遠(yuǎn)的意義深遠(yuǎn)的意義太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝流程太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝流程 制絨清洗甩干擴(kuò)散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷背電極絲網(wǎng)印刷背電場(chǎng)絲網(wǎng)印刷正面電極分類(lèi)檢測(cè)包裝原始硅片原始硅片制絨清洗和甩干擴(kuò)散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷背電極絲網(wǎng)印刷正電極分類(lèi)檢測(cè)包裝絲網(wǎng)印刷背電場(chǎng)工序一工序一. 硅片清洗制絨硅片清洗制絨n制絨作用制絨作用減少反射，增強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)光的吸收。減少反射，增強(qiáng)對(duì)太陽(yáng)光的吸收。單晶制絨的原理：?jiǎn)尉е平q的原理：n硅的各向異性腐蝕，在不同的晶向上的腐蝕硅的各向異性腐蝕，在不同的晶向上的腐蝕速度不一致，在速度不一致，在100100面上的腐蝕

15、速率面上的腐蝕速率R R100100與與111111面上的腐蝕速率面上的腐蝕速率R R111111的比值在一定的弱堿的比值在一定的弱堿溶液中可以達(dá)到溶液中可以達(dá)到500500 . . 反應(yīng)方程式：反應(yīng)方程式： 2NaOH+Si+H2O=Na2SiO3+2H2n單晶制絨：用堿腐蝕單晶制絨：用堿腐蝕 多晶制絨：用酸腐蝕多晶制絨：用酸腐蝕nHCL去除硅片表面的金屬離子nHF去除硅片表面的氧化物2222HNaCLNaHCLOHSiFHSiOHF262226 單晶原始形貌（單晶原始形貌（500倍）倍） 單晶絨面單晶絨面 （500倍倍） 單晶絨面（單晶絨面（SEM） 多晶絨面（多晶絨面（SEM）工序二，擴(kuò)

16、散工序二，擴(kuò)散/制結(jié)：制結(jié)：2.摻雜摻雜 在一塊單晶半導(dǎo)體中，一部分摻有受主雜質(zhì)是在一塊單晶半導(dǎo)體中，一部分摻有受主雜質(zhì)是 P型半型半導(dǎo)體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是導(dǎo)體，另一部分摻有施主雜質(zhì)是N型半導(dǎo)體時(shí)，型半導(dǎo)體時(shí)，P型半導(dǎo)型半導(dǎo)體和體和 N型半導(dǎo)體的交界面附近的過(guò)渡區(qū)稱(chēng)為型半導(dǎo)體的交界面附近的過(guò)渡區(qū)稱(chēng)為PN結(jié)。結(jié)。 PN結(jié)有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種。用同一種半導(dǎo)體材料結(jié)有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)兩種。用同一種半導(dǎo)體材料制成的制成的PN結(jié)叫同質(zhì)結(jié)，由禁帶寬度不同的兩種半導(dǎo)體材結(jié)叫同質(zhì)結(jié)，由禁帶寬度不同的兩種半導(dǎo)體材料（如料（如GaAl/GaAs、InGaAsP/InP等）制成的等）制成的PN結(jié)叫結(jié)叫異異質(zhì)結(jié)質(zhì)

17、結(jié)。 制造制造PN結(jié)的方法有合金法、擴(kuò)散法、離子注入法和外結(jié)的方法有合金法、擴(kuò)散法、離子注入法和外延生長(zhǎng)法等。制造異質(zhì)結(jié)通常采用延生長(zhǎng)法等。制造異質(zhì)結(jié)通常采用外延生長(zhǎng)外延生長(zhǎng)法。法。半導(dǎo)體的常用摻雜技術(shù)半導(dǎo)體的常用摻雜技術(shù) (1)(1)熱擴(kuò)散技術(shù)：對(duì)于施主或受主雜質(zhì)的摻入，就需要進(jìn)行較高溫度的熱擴(kuò)散技術(shù)：對(duì)于施主或受主雜質(zhì)的摻入，就需要進(jìn)行較高溫度的熱擴(kuò)散。因?yàn)槭┲骰蚴苤麟s質(zhì)原子的半徑一般都比較大，它們要直接進(jìn)熱擴(kuò)散。因?yàn)槭┲骰蚴苤麟s質(zhì)原子的半徑一般都比較大，它們要直接進(jìn)入半導(dǎo)體晶格的間隙中去是很困難的；只有當(dāng)晶體中出現(xiàn)有晶格空位后，入半導(dǎo)體晶格的間隙中去是很困難的；只有當(dāng)晶體中出現(xiàn)有晶格空位

18、后，雜質(zhì)原子才有可能進(jìn)去占據(jù)這些空位，并從而進(jìn)入到晶體。為了讓晶體雜質(zhì)原子才有可能進(jìn)去占據(jù)這些空位，并從而進(jìn)入到晶體。為了讓晶體中產(chǎn)生出大量的晶格空位，所以，就必須對(duì)晶體加熱，讓晶體原子的熱中產(chǎn)生出大量的晶格空位，所以，就必須對(duì)晶體加熱，讓晶體原子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開(kāi)晶格位置、留下空運(yùn)動(dòng)加劇，以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開(kāi)晶格位置、留下空位（與此同時(shí)也產(chǎn)生出等量的間隙原子，空位和間隙原子統(tǒng)稱(chēng)為熱缺位（與此同時(shí)也產(chǎn)生出等量的間隙原子，空位和間隙原子統(tǒng)稱(chēng)為熱缺陷），也因此原子的擴(kuò)散系數(shù)隨著溫度的升高而指數(shù)式增大。對(duì)于陷），也因此原子的擴(kuò)散系數(shù)隨著溫度的升高而指數(shù)

19、式增大。對(duì)于SiSi晶晶體，要在其中形成大量的空位，所需要的溫度大致為體，要在其中形成大量的空位，所需要的溫度大致為10001000度度CC左右，左右，這也就是熱擴(kuò)散的溫度。這也就是熱擴(kuò)散的溫度。(2)(2)離子注入技術(shù)：為了使施主或受主雜質(zhì)原子能夠進(jìn)入到晶體中去，離子注入技術(shù)：為了使施主或受主雜質(zhì)原子能夠進(jìn)入到晶體中去，需要首先把雜質(zhì)原子電離成離子，并用強(qiáng)電場(chǎng)加速、讓這些離子獲得很需要首先把雜質(zhì)原子電離成離子，并用強(qiáng)電場(chǎng)加速、讓這些離子獲得很高的動(dòng)能，然后再直接轟擊晶體、并高的動(dòng)能，然后再直接轟擊晶體、并“擠擠”進(jìn)到里面去；這就是進(jìn)到里面去；這就是“注注入入”。當(dāng)然，采用離子注入技術(shù)摻雜時(shí)，

20、必然會(huì)產(chǎn)生出許多晶格缺陷，。當(dāng)然，采用離子注入技術(shù)摻雜時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生出許多晶格缺陷，同時(shí)也會(huì)有一些原子處在間隙中。所以，半導(dǎo)體在經(jīng)過(guò)離子注入以后，同時(shí)也會(huì)有一些原子處在間隙中。所以，半導(dǎo)體在經(jīng)過(guò)離子注入以后，還必須要進(jìn)行所謂退火處理，以消除這些缺陷和使雜質(zhì)還必須要進(jìn)行所謂退火處理，以消除這些缺陷和使雜質(zhì)“激活激活 。 3. 電極和減反膜電極和減反膜太陽(yáng)能電池的絲網(wǎng)印刷技術(shù)太陽(yáng)能電池的絲網(wǎng)印刷技術(shù) （a）電極）電極目前國(guó)際上大多數(shù)晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)廠家都采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)。這一技術(shù)是在七十年代形成的。因此已沒(méi)有產(chǎn)權(quán)歸哪一個(gè)生產(chǎn)廠家的說(shuō)法。1、表面金字塔的形成（以減少表面 反射）； 2、磷擴(kuò)散 （

21、900oC 的高溫工藝）； 3、 邊緣切割； 4、絲網(wǎng)印刷前表面電極； 5、絲網(wǎng)印刷后表面電極； 6、 電極燒結(jié)(800oC 的高溫工藝)； 7、前表面減反射膜噴涂。 由這一工藝生產(chǎn)的單晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率在13.516之間，多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率在1315.5之間。絲網(wǎng)印刷工藝過(guò)程包括：絲網(wǎng)印刷工藝過(guò)程包括： 太陽(yáng)電池經(jīng)過(guò)制絨、擴(kuò)散及PECVD等工序后，已經(jīng)制成PN結(jié)，可以在光照下產(chǎn)生電流，為了將產(chǎn)生的電流導(dǎo)出，需要在電池表面上制作正、負(fù)兩個(gè)電極。制造電極的方法很多，而絲網(wǎng)印刷是目前制作太陽(yáng)電池電極最普遍的一種生產(chǎn)工藝。（）背面銀電極印刷（背銀）背面銀電極印刷（背銀）+ 背面鋁印刷（背鋁）

22、背面鋁印刷（背鋁） 在電池片的在電池片的正極正極面？面？（p p區(qū)）用銀區(qū)）用銀鋁漿料印刷兩條電極鋁漿料印刷兩條電極導(dǎo)線(xiàn)（寬約導(dǎo)線(xiàn)（寬約3 34mm4mm）作為電池片的電極作為電池片的電極（圖（圖3 3）。）。 絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上 （） 正面銀印刷（正銀）正面銀印刷（正銀） 在電池片的正面（噴在電池片的正面（噴涂減反射膜的面）同涂減反射膜的面）同時(shí)用時(shí)用銀漿料印刷一排銀漿料印刷一排間隔均勻的柵線(xiàn)和兩間隔均勻的柵線(xiàn)和兩條電極（條電極（圖圖4），），在在工藝上要求柵線(xiàn)間距工藝上要求柵線(xiàn)間距約約3mm、寬度約、寬度約O.1

23、00.12mm： 圖圖4 電池片正銀印刷示意圖電池片正銀印刷示意圖絲網(wǎng)印刷基本原理是：絲網(wǎng)印刷基本原理是：絲網(wǎng)印刷由五大要素構(gòu)成，即絲網(wǎng)、絲網(wǎng)印刷由五大要素構(gòu)成，即絲網(wǎng)、刮刀刮刀、漿料、工作臺(tái)以及基片。、漿料、工作臺(tái)以及基片。圖5為絲網(wǎng)印刷原理示意圖，其工作原理為：其工作原理為：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透漿料，印刷時(shí)在絲網(wǎng)一端倒入漿料，用印刷時(shí)在絲網(wǎng)一端倒入漿料，用刮刀刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝絲網(wǎng)另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)中被刮板從絲網(wǎng)另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)中被刮板從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的黏性作用而使印

24、跡固著在一定范圍之內(nèi)，印刷過(guò)程中刮板始終與絲網(wǎng)印版和承印物呈線(xiàn)接觸，接觸線(xiàn)隨刮刀移動(dòng)而移動(dòng)，從而完成印刷行程。 由于絲網(wǎng)與承印物之間保持一定的間隙，使得印刷時(shí)的絲網(wǎng)通過(guò)自身的張力而產(chǎn)生對(duì)刮刀的反作用力，這個(gè)反作用力稱(chēng)為回彈力。由于回彈力的作用，使絲網(wǎng)與基片只呈移動(dòng)式線(xiàn)接觸，而絲網(wǎng)其它部分與承印物為脫離狀態(tài)，保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟承印物。當(dāng)刮板刮過(guò)整個(gè)印刷區(qū)域后抬起，同時(shí)絲網(wǎng)也脫離基片，工作臺(tái)返回到上料位置，至此為一個(gè)印刷行程。 刮刀與絲網(wǎng)刮刀與絲網(wǎng)刮刀的作用是將漿料以一定的速度和角度將漿料壓入絲網(wǎng)的漏孔中，刮刀在印刷時(shí)對(duì)絲網(wǎng)保持一定的壓力 選擇絲網(wǎng)絲徑及目數(shù)時(shí)，要求網(wǎng)格的孔長(zhǎng)為漿料粉體粒

25、徑的2.55倍；目數(shù)越低絲網(wǎng)越稀疏，網(wǎng)孔越大，油墨通過(guò)性就越好；網(wǎng)孔越小，油墨通過(guò)性越差 漿料漿料 漿料是由功能組份、粘結(jié)組份和有機(jī)載體組成的一種流體，漿料是由功能組份、粘結(jié)組份和有機(jī)載體組成的一種流體，漿料有導(dǎo)體漿料、電阻漿料、介質(zhì)漿料和包封漿料等。漿料有導(dǎo)體漿料、電阻漿料、介質(zhì)漿料和包封漿料等。在背銀，背鋁及正銀工序中所用漿料為導(dǎo)體漿料。在導(dǎo)體漿在背銀，背鋁及正銀工序中所用漿料為導(dǎo)體漿料。在導(dǎo)體漿料中，功能組份一般為貴金屬或貴金屬的混合物。料中，功能組份一般為貴金屬或貴金屬的混合物。 絲網(wǎng)印刷技術(shù)具有以下特點(diǎn)絲網(wǎng)印刷技術(shù)具有以下特點(diǎn) 1 1、為了使電極和硅表面形成好的歐姆接觸，由磷擴(kuò)散所形

26、成的、為了使電極和硅表面形成好的歐姆接觸，由磷擴(kuò)散所形成的表面表面n n型材料摻雜濃度偏高。型材料摻雜濃度偏高。 正如上面所陳述的，高濃度摻雜正如上面所陳述的，高濃度摻雜降低材料內(nèi)的少數(shù)載流子壽命降低材料內(nèi)的少數(shù)載流子壽命, ,使得光生載流子不能得到有效地使得光生載流子不能得到有效地收集。而短波長(zhǎng)的太陽(yáng)光是被這一層材料吸收的，因此這些太陽(yáng)收集。而短波長(zhǎng)的太陽(yáng)光是被這一層材料吸收的，因此這些太陽(yáng)光的能量不能得到很好的利用光的能量不能得到很好的利用, ,形成所謂的形成所謂的“死層死層”。 2 2 、電池前表面的復(fù)合高，因?yàn)殡姵氐那氨砻鏇](méi)有采取有效的、電池前表面的復(fù)合高，因?yàn)殡姵氐那氨砻鏇](méi)有采取有效

27、的鈍化措施。鈍化措施。 3、受絲網(wǎng)技術(shù)的限制，前表面的金屬電極不能做的很窄，從、受絲網(wǎng)技術(shù)的限制，前表面的金屬電極不能做的很窄，從而遮擋了光在硅片內(nèi)的有效吸收。取決于硅片的電阻率，由絲而遮擋了光在硅片內(nèi)的有效吸收。取決于硅片的電阻率，由絲網(wǎng)印刷技術(shù)生產(chǎn)的晶體硅電池的開(kāi)路電壓在網(wǎng)印刷技術(shù)生產(chǎn)的晶體硅電池的開(kāi)路電壓在580620mV之間，之間，短路電流密度在短路電流密度在2833mA/cm2之間，以及填充因子在之間，以及填充因子在70%75%之間。對(duì)于大面積的電池，電池表面之間。對(duì)于大面積的電池，電池表面10%-15%面積被電面積被電池表面電極遮擋了池表面電極遮擋了. b.減反膜32硅片采用0.5

28、2.cm，P型晶向?yàn)椋?00）的單晶硅片。利用氫氧化鈉溶液對(duì)單晶硅片進(jìn)行各向異性腐蝕的特點(diǎn)來(lái)制備絨面。當(dāng)各向異性因子=10時(shí)（所謂各向異性因子就是（100）面與（111）面單晶硅腐蝕速率之比），可以得到整齊均勻的金字塔形的角錐體組成的絨面。絨面具有受光面積大，反射率低的特點(diǎn)?？商岣邌尉Ч杼?yáng)電池的短路電流，從而提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。 金字塔形角錐體的表面積S0等于四個(gè)邊長(zhǎng)為a正三角形S之和， S0 = 4S = 4a a = a2, 由此可見(jiàn)有絨面的受光面積比光面提高了倍即1.732倍。32 當(dāng)一束強(qiáng)度為E0的光投射到圖中的A點(diǎn)，產(chǎn)生反射光1和進(jìn)入硅中的折射光2。反射光1可以繼續(xù)投射到另

29、一方錐的B點(diǎn)，產(chǎn)生二次反射光3和進(jìn)入半導(dǎo)體的折射光4；而對(duì)光面電池就不產(chǎn)生這第二次的入射。經(jīng)計(jì)算可知還有11%的二次反射光可能進(jìn)行第三次反射和折射，由此可算得絨面的反射率為9.04%4.陣列太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池組件自動(dòng)涂膠組件自動(dòng)涂膠封裝封裝系統(tǒng)系統(tǒng)太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池( (組件組件) )生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝組件線(xiàn)又叫封裝線(xiàn)，封裝是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，沒(méi)有良好的封裝工藝，多好的電池也生產(chǎn)不出好的組件板。電池的封裝不僅可以使電池的壽命得到保證，而且還增強(qiáng)了電池的抗擊強(qiáng)度。產(chǎn)品的高質(zhì)量和高壽命是贏得可客戶(hù)滿(mǎn)意的關(guān)鍵，所以組件板的封裝質(zhì)量非常重要。 流程：1、電池檢測(cè)2、正面焊接檢驗(yàn)3、背面串接

30、檢驗(yàn)4、敷設(shè)（玻璃清洗、材料切割、玻璃預(yù)處理、敷設(shè)）5、層壓6、去毛邊（去邊、清洗）7、裝邊框（涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）8、焊接接線(xiàn)盒9、高壓測(cè)試10、組件測(cè)試外觀檢驗(yàn)11、包裝入庫(kù)組件高效和高壽命如何保證：1、高轉(zhuǎn)換效率、高質(zhì)量的電池片；2、高質(zhì)量的原材料，例如：高的交聯(lián)度的EVA(醋酸乙烯共聚物)、高粘結(jié)強(qiáng)度的封裝劑（中性硅酮樹(shù)脂膠）、高透光率高強(qiáng)度的鋼化玻璃等；n n103103() 單晶單晶n125125 ()單晶單晶n125125 ()多晶多晶n150150 ()多晶多晶n156156 ()單晶單晶n156156 ()多晶多晶在整個(gè)晶體內(nèi)，原子都是周期性的規(guī)則排列，稱(chēng)之為

31、單晶。由許多取向不同的單晶顆粒雜亂地排列在一起的固體稱(chēng)為多晶。裝片制絨化學(xué)清洗擴(kuò)散刻蝕去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷燒結(jié)分類(lèi)檢測(cè)包裝制絨清洗甩干擴(kuò)散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷背電極絲網(wǎng)印刷背電場(chǎng)絲網(wǎng)印刷正面電極分類(lèi)檢測(cè)包裝原始硅片原始硅片制絨制絨清洗和甩干擴(kuò)散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷背電極絲網(wǎng)印刷正電極分類(lèi)檢分類(lèi)檢測(cè)測(cè)包裝包裝絲網(wǎng)印刷背電場(chǎng)觀察絨面觀察絨面檢驗(yàn)硅片尺寸檢驗(yàn)硅片尺寸2、多晶硅太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程、多晶硅太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程通常多晶硅是選用太陽(yáng)能電池級(jí)以上純度的硅料，經(jīng)過(guò)澆鑄或晶帶法得到。通常多晶硅是選用太陽(yáng)能電池級(jí)以上純度的硅料，經(jīng)

32、過(guò)澆鑄或晶帶法得到。其電池的制造工藝基本上與單晶硅太陽(yáng)能電池類(lèi)似。其電池的制造工藝基本上與單晶硅太陽(yáng)能電池類(lèi)似。澆鑄法澆鑄法n制備多晶硅材料有許多方法，其中最常用的就制備多晶硅材料有許多方法，其中最常用的就是澆鑄法。它是把硅的溶液直接澆鑄在坩堝模是澆鑄法。它是把硅的溶液直接澆鑄在坩堝模具中并緩慢冷卻固化成多晶硅錠的方法。具中并緩慢冷卻固化成多晶硅錠的方法。The most popular method for making Commercial semicrystalline siliconis casting, in which molten silicon is poured direct

33、ly into a mold and allowed to solidify into an ingot.左圖是澆鑄法制備左圖是澆鑄法制備多晶硅的裝置示意多晶硅的裝置示意圖。坩堝中的硅溶圖。坩堝中的硅溶液從其上方開(kāi)始，液從其上方開(kāi)始， 同坩堝一起冷卻，同坩堝一起冷卻， 便形成了與坩堝相便形成了與坩堝相同形狀的多晶硅錠。同形狀的多晶硅錠。制出的直徑為制出的直徑為6 6英寸英寸的多晶硅錠，的多晶硅錠， 再經(jīng)再經(jīng)過(guò)與單晶硅電池一過(guò)與單晶硅電池一樣的制備過(guò)程，就樣的制備過(guò)程，就能用它制出多晶硅能用它制出多晶硅太陽(yáng)能電池?，F(xiàn)在太陽(yáng)能電池?，F(xiàn)在制得邊長(zhǎng)為制得邊長(zhǎng)為9.4cm9.4cm的的正方形太陽(yáng)能電池，

34、正方形太陽(yáng)能電池， 其效率為其效率為10.1%10.1%。晶帶法晶帶法n晶帶法是從硅溶液直接獲得制造太陽(yáng)能電池所需的片狀多晶硅的方法。因?yàn)闊o(wú)需象單晶硅或澆鑄法得到的多晶硅那樣把硅錠切成片，所以它能有效地利用原材料。而且太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程也變的簡(jiǎn)單。現(xiàn)已開(kāi)發(fā)了多種制備多晶硅現(xiàn)已開(kāi)發(fā)了多種制備多晶硅晶帶的方法。左圖是其中的晶帶的方法。左圖是其中的一種，一種，叫定邊喂膜法的原理叫定邊喂膜法的原理圖圖。它是通過(guò)垂直放置在盛它是通過(guò)垂直放置在盛裝硅溶液的坩堝內(nèi)的模具拉裝硅溶液的坩堝內(nèi)的模具拉出帶狀的多晶硅。出帶狀的多晶硅。這種方法這種方法能以每分鐘能以每分鐘2厘米左右的速厘米左右的速度制出寬度為度制出

35、寬度為10 厘米大小厘米大小的晶帶。然后用激光把得到的晶帶。然后用激光把得到的帶狀多晶硅切割成適當(dāng)?shù)牡膸疃嗑Ч枨懈畛蛇m當(dāng)?shù)拇笮。儆门c單晶硅電池同大小，再用與單晶硅電池同樣的工序做成太陽(yáng)能電池，樣的工序做成太陽(yáng)能電池，帶狀多晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)帶狀多晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率為換效率為7-14%，目前比澆，目前比澆鑄法制備的電池還落后一步。鑄法制備的電池還落后一步。除了上面介紹的定邊喂膜法外，下面兩除了上面介紹的定邊喂膜法外，下面兩種也是制備片狀多晶硅膜的技術(shù)方法。種也是制備片狀多晶硅膜的技術(shù)方法。S-web(Supported Web)S-web(Supported Web)法是利用碳纖維網(wǎng)作

36、為基板，在其上法是利用碳纖維網(wǎng)作為基板，在其上得到多晶硅膜。利用這種方法可以以得到多晶硅膜。利用這種方法可以以1000cm1000cm2 2/min/min的速度制的速度制膜，得到的電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)膜，得到的電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)12%12%左右。左右?；?，可以得到基板，可以得到0.3mm厚的多晶硅膜，電池的轉(zhuǎn)換厚的多晶硅膜，電池的轉(zhuǎn)換效率可超過(guò)效率可超過(guò)10%。3、多晶硅太陽(yáng)能電池的構(gòu)造與多晶硅太陽(yáng)能電池的構(gòu)造與特性特性多晶硅太陽(yáng)能電池的構(gòu)造基本上與單晶硅電池類(lèi)似，多晶硅太陽(yáng)能電池的構(gòu)造基本上與單晶硅電池類(lèi)似，下面僅給出其中一種結(jié)構(gòu)的示意圖。下面僅給出其中一種結(jié)構(gòu)的示意圖。 迄今為止，多晶硅太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)不斷的努力，迄今為止，多晶硅太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)不斷的努力，其能量轉(zhuǎn)換效率與單晶硅太陽(yáng)能電池已基本上在同其能量轉(zhuǎn)換效率與單晶硅太陽(yáng)能電池已基本上在同一個(gè)