太陽能電池工藝原理培訓(xùn)的資料ppt課件

1、太陽能電池消費(fèi)培訓(xùn)資料太陽能電池消費(fèi)培訓(xùn)資料什么是太陽能光伏技術(shù)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(gè)活著的生物之所以具有發(fā)揚(yáng)作用的才干,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，它必需借助于能量轉(zhuǎn)換器才干轉(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。 我們所消費(fèi)的太陽能電池只需遭到陽光或燈光的照射，就可以把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，它的任?wù)原理的根底是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)。當(dāng)太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的PN結(jié)時(shí)，就會在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓光生電壓，假設(shè)從PN結(jié)兩端引出回路，就會產(chǎn)生

2、電流，太陽能電池就可以任務(wù)了。太陽能電池在整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的位置太陽能電池在整個(gè)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：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)品是多晶硅提純：如徐州中能，洛陽中硅等最終產(chǎn)品是多晶原生料原生料拉晶拉晶/鑄錠切片：如河北晶龍，錦州陽光等最終產(chǎn)品鑄錠切片：如河北晶龍，錦州陽光等最終產(chǎn)品是硅片是硅片單單/多晶電池：如南京中電，天威英利等最終產(chǎn)品是多晶電池：如南京中電，天威英利等最終產(chǎn)品是電池電池組件封裝：如常州天合，蘇州阿特斯等最終產(chǎn)品是組件封裝：如常州天合，蘇州阿特斯等最終產(chǎn)品是組件組件系統(tǒng)工程：如寧波太陽能，南京開元等最終產(chǎn)品

3、是系統(tǒng)工程：如寧波太陽能，南京開元等最終產(chǎn)品是系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程晶體硅太陽能電池消費(fèi)的工藝流程晶體硅太陽能電池消費(fèi)的工藝流程Chemical Etching硅片外表化學(xué)腐蝕處置Diffusion分散Edge etch去邊結(jié)Anti-reflective coating制做減反射膜Printing&sintering制造上下電極及燒結(jié)Cell testing& sorting 電池片測試分篩Solar Cell Manufacturing電池的消費(fèi)工藝流程電池的消費(fèi)工藝流程Cleaning process去PSG硅片外表化學(xué)腐蝕處置一次清洗硅片外表化學(xué)腐蝕處置一次清洗 目的：去除硅片外表的雜質(zhì)殘留

4、，制做可以減少外表太陽目的：去除硅片外表的雜質(zhì)殘留，制做可以減少外表太陽光反射的光反射的 陷光構(gòu)造。陷光構(gòu)造。 原理原理 ： 單晶：利用堿溶液對單晶硅各個(gè)晶面腐蝕速率的不同單晶：利用堿溶液對單晶硅各個(gè)晶面腐蝕速率的不同,在硅片外表形在硅片外表形 成類似成類似“金字塔狀的絨面。金字塔狀的絨面。 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 多晶：利用硝酸的強(qiáng)氧化性和氫氟酸的絡(luò)合性，對硅多晶：利用硝酸的強(qiáng)氧化性和氫氟酸的絡(luò)合性，對硅進(jìn)展氧化和絡(luò)進(jìn)展氧化和絡(luò) 合剝離，導(dǎo)致硅外表發(fā)生各向同性非均勻性腐合剝離，導(dǎo)致硅外表發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕，從而構(gòu)成類蝕，從而構(gòu)成類 似似“凹陷坑

5、狀的絨面。凹陷坑狀的絨面。 Si + HNO3 SiO2 + NOx + H2O SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O 絨面微觀圖絨面微觀圖硅片外表化學(xué)腐蝕處置一次清洗硅片外表化學(xué)腐蝕處置一次清洗100X光學(xué)顯微鏡光學(xué)顯微鏡-單晶單晶 1000X電子掃描鏡電子掃描鏡-單晶單晶100X金相顯微鏡金相顯微鏡-單晶單晶1000X電子掃描鏡電子掃描鏡-多晶多晶5000X電子掃描鏡電子掃描鏡-多晶多晶硅片外表化學(xué)腐蝕處置一次清洗硅片外表化學(xué)腐蝕處置一次清洗 常見清洗不良品景象常見清洗不良品景象制制PNPN結(jié)分散結(jié)分散 目的：在目的：在P型硅外表上浸透入很薄的一層磷，使前外表變型硅外表上浸透入

6、很薄的一層磷，使前外表變成成N型，使型，使 之成為一個(gè)之成為一個(gè)PN結(jié)。結(jié)。 原理原理 ： POCl3液態(tài)源：經(jīng)過氣體攜帶液態(tài)源：經(jīng)過氣體攜帶POCL3分子進(jìn)入分散爐管，分子進(jìn)入分散爐管，使之反響生使之反響生 成磷沉淀在表層。磷在高溫下浸透入硅片內(nèi)成磷沉淀在表層。磷在高溫下浸透入硅片內(nèi)部構(gòu)成部構(gòu)成N區(qū)。區(qū)。 4POCL3 + 5O2 = 2P2O5 + 6Cl2 2P2O5 + 5Si = 4P + 5SiO2 分散后硅片截面表示圖分散后硅片截面表示圖POCl3液態(tài)源分散原理圖液態(tài)源分散原理圖 分散的動態(tài)演示分散的動態(tài)演示 分散的變化方向分散的變化方向 1. 1.選擇性發(fā)射極：在柵線覆蓋區(qū)域進(jìn)

7、展重?fù)椒阶柽x擇性發(fā)射極：在柵線覆蓋區(qū)域進(jìn)展重?fù)椒阶?020左右，未覆左右，未覆 蓋區(qū)域進(jìn)展輕摻方阻蓋區(qū)域進(jìn)展輕摻方阻8080左右。左右。 2. 2.發(fā)射極淺結(jié)：降低外表方塊電阻方阻發(fā)射極淺結(jié)：降低外表方塊電阻方阻6060以上，以上，減少死層和體減少死層和體 內(nèi)復(fù)合，提高電池短波相應(yīng)才干。內(nèi)復(fù)合，提高電池短波相應(yīng)才干。制制PNPN結(jié)分散結(jié)分散去邊結(jié)去邊結(jié) 目的：去除硅片邊緣的目的：去除硅片邊緣的N型區(qū)域，將硅片內(nèi)部的型區(qū)域，將硅片內(nèi)部的N層層和和P層隔離層隔離 開，以到達(dá)開，以到達(dá) PN結(jié)的構(gòu)造要求。結(jié)的構(gòu)造要求。 原理原理 ： 干法刻蝕等離子刻蝕：等離子刻蝕是采用高干法刻蝕等離子刻蝕：等離子刻

8、蝕是采用高頻輝光放電反響，頻輝光放電反響， 使反響氣體激活成活性粒子，這些活性粒子使反響氣體激活成活性粒子，這些活性粒子與需求被刻蝕區(qū)域與需求被刻蝕區(qū)域 的的Si/SiO2發(fā)生反響，構(gòu)成揮發(fā)性生成物而被發(fā)生反響，構(gòu)成揮發(fā)性生成物而被去除。去除。 去邊結(jié)去邊結(jié) 原理原理 ： 濕法刻蝕背腐蝕：利用濕法刻蝕背腐蝕：利用HF-HNO3溶液，對硅片背溶液，對硅片背外表和邊緣進(jìn)外表和邊緣進(jìn) 行高速腐蝕，以到達(dá)去掉邊緣層和消除反面絨行高速腐蝕，以到達(dá)去掉邊緣層和消除反面絨面的作用。面的作用。 Si + HNO3 SiO2 + NOx + H2O SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O 激光去邊：利

9、用激光束的高能量使硅熔化，在硅片激光去邊：利用激光束的高能量使硅熔化，在硅片背外表劃槽，背外表劃槽， 用來隔斷用來隔斷N層和層和P層，以到達(dá)分別的目的。層，以到達(dá)分別的目的。 去邊的開展方向：去邊的開展方向： 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，因此以后高，因此以后 采用濕法刻蝕的廠家將會越來越多。采用濕法刻蝕的廠家將會越來越多。去去PSGPSG二次清洗二次清洗 目的：去除硅片外表的目的：去除硅片外表的P-Si玻璃層玻璃層PSG,為加鍍減反射為加鍍減反射膜做預(yù)備。膜做預(yù)備。 原理原理 ：利用：利用HF和硅片外表的和硅片外表的P-Si玻璃層反響

10、，并使之絡(luò)合玻璃層反響，并使之絡(luò)合剝離，以剝離，以 到達(dá)清洗的目的。到達(dá)清洗的目的。 HF + SiO2 H2SiF6 + H2O 去去PSG開展方向：開展方向： 相對來講，二次清洗是比較簡單的工藝，之后的相對來講，二次清洗是比較簡單的工藝，之后的開展應(yīng)該會開展應(yīng)該會 好像好像RENA的設(shè)備一樣，集成濕法刻蝕設(shè)備，從而的設(shè)備一樣，集成濕法刻蝕設(shè)備，從而縮減流程?？s減流程。鍍減反射膜鍍減反射膜PECVDPECVD 目的：在硅片前外表均勻的鍍上一層高效的減反射膜，并目的：在硅片前外表均勻的鍍上一層高效的減反射膜，并對對mc-Si進(jìn)進(jìn) 行體鈍化。行體鈍化。 原理原理 ： PECVD是借助微波或射頻等

11、使含有薄膜組成原子是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電的氣體電 離，在部分構(gòu)成等離子體，而等離子化學(xué)活性離，在部分構(gòu)成等離子體，而等離子化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)很強(qiáng)，很容易發(fā) 生反響，在基片上堆積出所期望的薄膜。生反響，在基片上堆積出所期望的薄膜。 直接式直接式PECVD間接式間接式PECVD鍍減反射膜鍍減反射膜PECVDPECVD 板式板式PECVD相關(guān)引見相關(guān)引見 此系統(tǒng)有三個(gè)腔體，分別是進(jìn)料腔，反響腔包括此系統(tǒng)有三個(gè)腔體，分別是進(jìn)料腔，反響腔包括預(yù)熱、堆積和冷卻三部分和出料腔。各腔體直接有閘門預(yù)熱、堆積和冷卻三部分和出料腔。各腔體直接有閘門閥隔開。閥隔開。鍍減反射膜鍍減反射膜PEC

12、VDPECVD PECVD動態(tài)演示動態(tài)演示印刷和燒結(jié)印刷和燒結(jié) 目的：在電池上下外表各印上電極圖形，經(jīng)燒結(jié)與硅片構(gòu)目的：在電池上下外表各印上電極圖形，經(jīng)燒結(jié)與硅片構(gòu)成歐姆接成歐姆接 觸。觸。 原理：銀漿，鋁漿印刷過的硅片，經(jīng)過烘干有機(jī)溶劑完全原理：銀漿，鋁漿印刷過的硅片，經(jīng)過烘干有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，膜揮發(fā)，膜 層收縮成為固狀物嚴(yán)密粘附在硅片上，可視為層收縮成為固狀物嚴(yán)密粘附在硅片上，可視為金屬電極資料層金屬電極資料層 和硅片接觸在一同。當(dāng)硅片投入燒結(jié)爐共燒時(shí)，和硅片接觸在一同。當(dāng)硅片投入燒結(jié)爐共燒時(shí)，金屬資料融入金屬資料融入 到硅里面，之后又幾乎同時(shí)冷卻構(gòu)成再結(jié)晶層，到硅里面，之后又幾乎同時(shí)冷卻

13、構(gòu)成再結(jié)晶層，也就是在金屬也就是在金屬 和晶體接觸界面上生長出一層外延層，假設(shè)外和晶體接觸界面上生長出一層外延層，假設(shè)外延層內(nèi)雜質(zhì)成份延層內(nèi)雜質(zhì)成份 相互適宜，這就獲得了歐姆接觸。相互適宜，這就獲得了歐姆接觸。 印刷工藝流程：印刷工藝流程： 印刷背電極印刷背電極 烘干烘干 印刷背電場印刷背電場 烘干烘干 印刷印刷正面柵線正面柵線 燒結(jié)工藝流程：燒結(jié)工藝流程： 印刷完硅片印刷完硅片 烘干烘干 升溫升溫 降溫共晶降溫共晶 冷卻冷卻印刷和燒結(jié)印刷和燒結(jié) 燒結(jié)完電池片外觀：燒結(jié)完電池片外觀：125單晶硅電池單晶硅電池125多晶硅電池多晶硅電池絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)開展趨勢絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)開展趨勢 1.柵線高精化

14、，利用高精細(xì)網(wǎng)版把細(xì)柵線做到柵線高精化，利用高精細(xì)網(wǎng)版把細(xì)柵線做到100u以以下。下。 2.燒結(jié)爐的開展追求燒結(jié)爐的開展追求RTP快速熱處置快速熱處置單片測試和分選單片測試和分選 目的：經(jīng)過模擬太陽光太陽能電池進(jìn)展參數(shù)測試和分析，將目的：經(jīng)過模擬太陽光太陽能電池進(jìn)展參數(shù)測試和分析，將電池片電池片 按照一定的要求進(jìn)展分類。按照一定的要求進(jìn)展分類。 原理：利用太陽能電池的光譜特性，溫度特性，輸出特性等，原理：利用太陽能電池的光譜特性，溫度特性，輸出特性等，經(jīng)過經(jīng)過 相關(guān)參數(shù)的測定和計(jì)算，來表達(dá)電池的電性能情相關(guān)參數(shù)的測定和計(jì)算，來表達(dá)電池的電性能情況。詳細(xì)內(nèi)況。詳細(xì)內(nèi) 容非常復(fù)雜，這里不再贅述容非常復(fù)雜，這里不再贅述 重要參數(shù)重要參數(shù) 光照強(qiáng)度：光照