光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹ppt課件

1、第三章. 晶體太陽電池制造工藝 光伏產(chǎn)業(yè)鏈一.硅資料制備工藝流程(西門子法)硅砂冶金硅三氯氫 硅多晶硅鹽酸電爐焦碳復原 硅太陽電池制造過程 硅片制備n1.由硅砂到冶金硅n將石英砂放在大型電弧爐中,用焦碳進展復原。 n SiO2+2C Si+2COn 硅定期從爐中倒出,并用氧氣或氧-氯 混合氣體吹之以進一步提純。然后倒入淺槽,逐漸凝固,便成冶金硅n (含硅97%-99%)n2.由冶金硅到三氯氫硅n 將冶金硅破碎成粉末,與鹽酸在液化床上進展反響,得到三氯氫硅(TCS)。 n Si+3HCl SiHCl3+H2n3.由三氯氫硅到多晶硅n對三氯氫硅進展分餾,以到達超純形狀。 n對超純?nèi)葰涔栌肏2經(jīng)過

2、化學氣相堆積(CVD)方法復原成多晶硅。 n n SiHCl3+H2 Si+3HCln4. 多晶硅錠的制造n 由西門子法得到的多晶硅棒,因未摻雜等緣由,不能直接用來制造太陽電池。 n 將熔化的硅經(jīng)過定向凝固后,即可獲得摻雜均勻,晶粒較大,成纖維狀的多晶硅鑄錠。 由硅砂到太陽電池組件n5.單晶硅棒的制造n(1) 切克勞斯基(CZ)法n 在單晶爐中將硅熔化,并將籽晶引向融熔的硅液,然后一邊旋轉(zhuǎn),一邊提拉,融熔的硅就在同一方向定向凝固,得到單晶硅棒。 n 摻雜可在熔化硅之前進展,利用許多雜質(zhì)在硅凝固和熔化時的溶解度之差,使一些有害雜質(zhì)濃集于底部,可以起到純化作用。 切氏(CZ)法和區(qū)溶(FZ)法制單

3、晶n(2) 區(qū)熔(FZ)法n 用水冷的高頻線圈環(huán)繞硅單晶棒,使硅棒內(nèi)產(chǎn)生渦電流而本身加熱,使硅棒部分熔化,出現(xiàn)浮區(qū),及時緩慢挪動高頻線圈,同時硅棒旋轉(zhuǎn),使熔化的硅重新結(jié)晶。利用硅中雜質(zhì)的分凝景象,提高了硅的純度。反復挪動高頻線圈,可使得硅棒中段不斷提純。最后得到高純的單晶硅棒。 n5. 帶狀晶體硅的制造n 定邊喂膜(EFG)法n 與直拉方法類似,在坩堝中使融熔的硅從能潤濕硅的模具狹縫中經(jīng)過而引出單晶硅帶。 n 多晶硅片和硅帶制備n6. 非晶硅膜的制造n利用化學氣相堆積 (CVD)法或物理氣相堆積 (PVD)法，可以得到非晶硅膜。 n(CVD)法有: 熱化學氣相堆積法； n 輝光放電法； n 光

4、化學氣相堆積法。n(PVD)法有: 濺射法； n 電子蒸發(fā)法。二. 晶體硅電池片制造工藝n 工藝流程硅片制備清洗腐蝕分散制結(jié)去背結(jié)電極制備去邊制減反膜燒結(jié)檢測n2. 硅片制備n 選擇硅片時，要思索硅資料的導電類型、電阻率、晶向、位錯、少子壽命等。將符合要求的圓形單晶硅棒切割成厚度為0.2-0.4mm的硅片，并切去四邊成方形。 n 對于多晶硅錠先進展破錠，再按要求切片。 n在經(jīng)過切、磨、拋、及腐蝕等工序后，硅資料普通要損失60%左右。 n3.外表清洗腐蝕n用有機溶劑(如甲苯等)初步去油，再用熱硫酸作化學清洗，去除沾污的雜質(zhì)。 n在酸性或堿性腐蝕液中進展外表腐蝕，去除外表的切片機械損傷，每面大約腐

5、蝕掉30-50 m。 n再用王水或其他其它清洗液進展化學清洗。 n每道工序后都要用高純的去離子水沖洗。 n4. 分散制結(jié)n是制造太陽電池的關(guān)鍵工序n方法有熱分散；離子注入；外延；激光或高頻電注入等。 普通常用熱分散方法。 n熱分散方法有:n 涂布源分散，又分簡單涂布源分散和二 氧化硅乳膠源涂布分散； n 液態(tài)源分散； n 固態(tài)源分散。 n5. 去背結(jié)n在高溫分散過程中，硅片的反面也構(gòu)成了p-n結(jié)，所以要把背結(jié)去除。 n常用的方法有化學腐蝕法；磨砂法和蒸鋁燒結(jié)法。 n6. 制造上、下電極n 上電極通常是柵線狀，以搜集光生電流。下電極布滿在電池的反面，以減少電池的串聯(lián)電阻。 n 制造方法有真空蒸鍍

6、、化學鍍膜、鋁漿印刷燒結(jié)等。目前主要用鋁漿印刷燒結(jié)。 n用滌綸薄膜制成所需電極圖形的掩膜，貼在絲網(wǎng)上，然后套在硅片上用銀、鋁漿印刷，再在真空和維護氣氛中燒結(jié)。 n用化學鍍鎳制備下電極。 n7. 腐蝕周邊n 在分散時,硅片的周邊也構(gòu)成分散層,能夠產(chǎn)生部分短路,使電池的并聯(lián)電阻下降,影響電池性能。 n 可以將硅片的兩邊涂黑膠、粘貼耐酸膠帶或擠壓后放入腐蝕液中,不到1分鐘,即可取出洗凈。 n 目前常用等離子干法腐蝕，在輝光放電條件下去除含有分散層的周邊。 n8. 制減反膜n硅外表反射損失率大約為1/3。為了減少這部分損失，可采用減反射膜。 n減反射膜資料常用： SiO2、TiO2 、Ta2O5等。

7、n制備方法常用：真空鍍膜和離子鍍膜法、濺射法、印刷法、噴涂法、PECVD堆積法。 n9. 檢測實驗n 檢驗太陽電池性能能否合格，主要測試：太陽電池的伏-安特性曲線；開路電壓；短路電流；最大輸出功率等參數(shù)。 n 挑選分檔，入庫保管。 三.太陽電池組件的封裝n 單體太陽電池不能直接供電,需求提供機械、電氣及化學等方面的維護。 n 太陽電池組件-有封裝及內(nèi)部銜接的、能單獨提供直流電輸出的,最小不可分割的太陽電池組合安裝。 n組件封裝工藝流程電池分選組合焊接層壓封裝測試包裝裝接線盒安裝邊框白玻璃EVAPVF電池互連條n1. 電池分選n 用測試儀器將不同性能參數(shù)的太陽電池分檔，把參數(shù)相近的太陽電池進展組

8、合。n 串聯(lián)時要將任務電流相近的太陽電池串在一同；并聯(lián)時要將任務電壓相近的太陽電池連在一同。以提高太陽電池組件的性能。 n2. 組合焊接n 用金屬互連條將電池的上、下電極按要求進展焊接，并清洗干凈。n3.層壓封裝n 上蓋板常用低鐵水白鋼化玻璃，小型組件也有用聚丙烯酸類樹脂、聚碳脂等資料。 n電池兩邊用EVA， PVB透明薄膜覆蓋。 n電池反面常用聚氟乙烯(PVF)復合膜。 n在層壓機中抽真空加熱加壓后，冷卻，固化。 n4. 安裝邊框n 平板太陽電池組件層壓封裝后必需加上經(jīng)過氧化的鋁合金邊框。邊框與粘結(jié)劑構(gòu)成對組件邊緣的密封，同時也便于與支架固定銜接。 n5. 裝接線盒n 通常在組件反面安裝接線盒,引出正、負電極.n 接線盒要求防潮、防塵、密封.銜接可靠,接線方便.n6. 測試包裝n 在組件測試臺上進展性能測試，在組件反面貼上銘牌，闡明組