電池片生產(chǎn)工藝流程

1、電池片生產(chǎn)工藝流程一、制絨a.目的在硅片的表面形成坑凹狀表面，減少電池片的反射的太陽光，增加二次反射的面積。一般情況下，用堿處理是為了得到金字塔狀絨面；用酸處理是為了得到蟲孔狀絨面。不管是哪種絨面，都可以提高硅片的陷光作用。b.流程 1.常規(guī)條件下，硅與單純的HF、HNO3（硅表面會被鈍化，二氧化硅與HNO3不反應(yīng)）認(rèn)為是不反應(yīng)的。但在兩種混合酸的體系中，硅則可以與溶液進(jìn)行持續(xù)的反應(yīng)。 硅的氧化 硝酸/亞硝酸（HNO2）將硅氧化成二氧化硅（主要是亞硝酸將硅氧化） Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反應(yīng)) 3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2O (慢反應(yīng)) 二氧化氮、

2、一氧化氮與水反應(yīng)，生成亞硝酸，亞硝酸很快地將硅氧化成二氧化硅。 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反應(yīng)) Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反應(yīng))（第一步的主反應(yīng)） 4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反應(yīng)) 只要有少量的二氧化氮生成，就會和水反應(yīng)變成亞硝酸，只要少量的一氧化氮生成，就會和硝酸、水反應(yīng)很快地生成亞硝酸，亞硝酸會很快的將硅氧化，生成一氧化氮，一氧化氮又與硝酸、水反應(yīng)，這樣一系列化學(xué)反應(yīng)最終的結(jié)果是造成硅的表面被快速氧化，硝酸被還原成氮氧化物。 二氧化硅的溶解 SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四氟化硅是氣體) SiF4+2HF=H2SiF6 總反應(yīng)

3、 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 最終反應(yīng)掉的硅以氟硅酸的形式進(jìn)入溶液。 2.清水沖洗 3.硅片經(jīng)過堿液腐蝕（氫氧化鈉/氫氧化鉀），腐蝕掉硅片經(jīng)酸液腐蝕后的多孔硅 4.硅片經(jīng)HF、HCl沖洗，中和堿液，如不清洗硅片表面殘留的堿液，在烘干后硅片的表面會有結(jié)晶 5.水沖洗表面，洗掉酸液c.注意制絨后的面相對于未制絨的面來說比較暗淡d.現(xiàn)場圖奧特斯維電池廠采用RENA的設(shè)備。二、擴(kuò)散a.目的提供P-N結(jié)，POCl3是目前磷擴(kuò)散用得較多的一種雜質(zhì)源。POCl3液態(tài)源擴(kuò)散方法具有生產(chǎn)效率較高，得到PN結(jié)均勻、平整和擴(kuò)散層表面良好等優(yōu)點(diǎn)。b.原理POCl3在高溫下（600）分解生成五氯化磷（PC

4、l5）和五氧化二磷（P2O5），其反應(yīng)式如下：但在有外來O2存在的情況下，PCl5會進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應(yīng)式如下：在有氧氣的存在時，POCl3熱分解的反應(yīng)式為：生成的P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應(yīng)式如下：c.結(jié)論由此可見，在磷擴(kuò)散時，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮?dú)獾耐瑫r通入一定流量的氧氣 。POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散 。d.現(xiàn)場圖SEVEVSTAR擴(kuò)散設(shè)備。三、刻蝕去邊a.

5、目的由于在擴(kuò)散過程中，即使采用背靠背的單面擴(kuò)散方式，硅片的所有表面(包括邊緣)都將不可避免地擴(kuò)散上磷。P-N結(jié)的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到P-N結(jié)的背面而造成短路。此短路通道等效于降低并聯(lián)電阻。經(jīng)過刻蝕工序，硅片邊緣帶有的磷將會被去除干凈，避免P-N結(jié)短路造成并聯(lián)電阻降低。b.原理濕法刻蝕原理大致的腐蝕機(jī)制是HNO3氧化生成SiO2，HF再去除SiO2。化學(xué)反應(yīng)方程式如下：3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF6中間部分有堿槽，堿槽的作用是為了拋光未制絨面，使其變得更加光滑；堿槽的主要溶液為KOH

6、；H2SO4溶液的目的是為了使硅片在流水線上漂浮流動起來，不參與反應(yīng)。d.現(xiàn)場圖濕法刻蝕現(xiàn)場圖干法刻蝕現(xiàn)場圖：干法刻蝕是用等離子體進(jìn)行薄膜刻蝕的技術(shù)。當(dāng)氣體以等離子體形式存在時，它具備兩個特點(diǎn)：一方面等離子體中的這些氣體化學(xué)活性比常態(tài)下時要強(qiáng)很多，根據(jù)被刻蝕材料的不同，選擇合適的氣體，就可以更快地與材料進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)刻蝕去除的目的；另一方面，還可以利用電場對等離子體進(jìn)行引導(dǎo)和加速，使其具備一定能量，當(dāng)其轟擊被刻蝕物的表面時，會將被刻蝕物材料的原子擊出，從而達(dá)到利用物理上的能量轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)刻蝕的目的。四、鍍膜a.目的光在硅表面的反射損失率高達(dá)35%左右。一方面，減反射膜提高了對太陽光的利用率，有助

7、于提高光生電流密度，起到提高電流進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換效率的作用。另一方面，薄膜中的氫對電池的表面鈍化降低了發(fā)射結(jié)的表面復(fù)合速率，減小了暗電流，提升了開路電壓，從而提高了光電轉(zhuǎn)換效率；在燒穿工藝中的高溫瞬時退火斷裂了一些Si-H、N-H鍵，游離出來的H進(jìn)一步加強(qiáng)了對電池的鈍化。由于太陽電池級硅材料中不可避免的含有大量的雜質(zhì)和缺陷,導(dǎo)致硅中少子壽命及擴(kuò)散長度降低從而影響電池的轉(zhuǎn)換效率。H能鈍化硅中缺陷的主要原因是：H能與硅中的缺陷或雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),從而將禁帶中的能帶轉(zhuǎn)入價帶或者導(dǎo)帶。b.原理在真空、480攝氏度的環(huán)境溫度下，通過對石墨舟的導(dǎo)電，使硅片的表面鍍上一層SixNy。c.注意根據(jù)鍍膜在硅片上的氮化硅

8、的厚度不同，反映出電池片不同的顏色；注意石墨舟的電機(jī)朝向；電池片周邊顯示的白點(diǎn)為鍍膜石墨舟內(nèi)的勾點(diǎn)。d.現(xiàn)場圖五、印刷a.目的第一道背面銀電極，第二道背面鋁背場的印刷和烘干，主要監(jiān)控印刷后的濕重；第二道鋁漿；第三道正面銀電極的印刷，主要監(jiān)控印刷后的濕重和次柵線的寬度。第二道道濕重過大，一方面浪費(fèi)漿料，同時還會導(dǎo)致其不能在進(jìn)高溫區(qū)之前充分干燥，甚至不能將其中的所有有機(jī)物趕出從而不能將整個鋁漿層轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘黉X，另外濕重過大可能造成燒結(jié)后電池片弓片。濕重過小，所有鋁漿均會在后續(xù)的燒結(jié)過程中與硅形成熔融區(qū)域而被消耗，而該合金區(qū)域無論從橫向電導(dǎo)率還是從可焊性方面均不適合于作為背面金屬接觸，另外還有可能出現(xiàn)

9、鼓包等外觀不良。第三道道柵線寬度過大，會使電池片受光面積較少，效率下降。b.原理物理印刷、烘干c.注意刮刀壓力：刮刀壓力越小，填入網(wǎng)孔的墨量就越多；印刷速度：濕重在某一速度下達(dá)到最大值，低于此速度，速度增大濕重增大， 高于此值，速度增大濕重較小；印刷高度：印刷高度值越大，濕重越??；絲網(wǎng)間距：絲網(wǎng)間距增大，油墨的轉(zhuǎn)移量也增大，但隨著刮刀壓力的增加，絲網(wǎng)間距對油墨轉(zhuǎn)移量影響趨??；刮刀截面對刮刀的截面形狀來說，刮刀邊越銳利，線接觸越細(xì)，出墨量就越大；邊越圓，出墨量就越少。d.現(xiàn)場圖六、燒結(jié)a.目的燒結(jié)就是把印刷到硅片上的電極在高溫下燒結(jié)成電池片,最終使電極和硅片本身形成歐姆接觸,從而提高電池片的開路

10、電壓和填充因子2個關(guān)鍵因素參數(shù),使電極的接觸具有電阻特性,達(dá)到生產(chǎn)高轉(zhuǎn)效率電池片的目的.燒結(jié)過程中有利于PECVD工藝所引入H向體內(nèi)擴(kuò)散，可以起到良好的體鈍化作用。b.原理燒結(jié)方式：高溫快速燒結(jié)加熱方式：紅外線加熱c.注意1、燒結(jié)是一個擴(kuò)散、流動和物理化學(xué)反應(yīng)綜合作用的過程。在印刷狀況穩(wěn)定的前提下，溫區(qū)溫度、氣體流量、帶速是燒結(jié)的三個關(guān)鍵參數(shù)。2、由于要形成合金必須達(dá)到一定的溫度，Ag、Al與Si形成合金的穩(wěn)定又不同，所以必須設(shè)定不同的溫度來分別實(shí)現(xiàn)合金化。3、將印刷好的上,下電極和背場的硅片經(jīng)過網(wǎng)印刷機(jī)的傳送帶傳到燒結(jié)爐中,經(jīng)過烘干排焦、燒結(jié)和冷卻烘干排焦、烘干排焦燒結(jié)和冷卻過程來完成燒結(jié)工

11、藝最終達(dá)到上下電極和電池片的歐姆接觸。燒結(jié)要達(dá)到的效果1、正面Ag穿過SiNH擴(kuò)散進(jìn)硅但不可到達(dá)P-N；2、背面Ag、Al擴(kuò)散進(jìn)硅。這樣，Ag、Ag/Al、Al將與硅形成合金，建立了良好的電極歐姆接觸，起到良好的收集電子的效果。d.現(xiàn)場圖附錄資料：不需要的可以自行刪除 工藝圖形符號大全管道及附件圖 形 符 號說明圖 形 符 號說明管道：用于一張圖內(nèi)只有一種管道四通連接管道：用漢語拼音字頭表示管道類別流向?qū)Ч埽河脠D例表示管道類別坡向交叉管：指管道交叉不連接，在下方和后面的管道應(yīng)斷開套管伸縮器三通連接波形伸縮器弧形伸縮器管道滑動支架方形伸縮器保溫管也適用于防結(jié)露管防水套管多孔管軟管拆除管可撓曲橡膠

12、接頭地溝管管道固定支架防護(hù)套管管道立管檢查口排水明溝清掃口排水暗溝通氣帽彎折管表示管道向后彎90雨水斗彎折管表示管道向前彎90排水漏斗存水彎圓形地漏方型地漏閥門套筒自動沖洗箱擋墩管道的連接圖 形 符 號說明圖 形 符 號說明法蘭連接活接頭承插連接轉(zhuǎn)動接頭管堵管接頭法蘭堵蓋彎管偏心異徑管正三通異徑管斜三通乙字管正四通喇叭口斜四通螺紋連接閥門圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明閥門用于一張圖內(nèi)只有一種閥門電動閥角閥液動閥三通閥氣動閥四通閥減壓閥閘閥旋塞閥截止閥底閥球閥消聲止回閥隔膜閥碟閥溫度調(diào)節(jié)閥彈簧安全閥壓力調(diào)節(jié)閥平衡錘安全閥電磁閥自動排氣閥止回閥浮球閥氣開隔膜閥氣閉隔膜閥延時自閉沖洗閥腳踏開

13、關(guān)放水龍頭疏水器皮帶龍頭室外消火栓灑水龍頭室內(nèi)消火栓(單口)化驗(yàn)龍頭室內(nèi)消火栓(雙口)肘式開關(guān)水泵接合器消防噴頭(開式)消防報警閥消防噴頭(閉式)衛(wèi)生器具及水池圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明水盆水紙用于一張圖只有一種水盆或水池立式洗臉盆洗臉盆浴盆化驗(yàn)盆、洗滌盆掛式小便器帶蓖洗滌盆蹲式大便器盥洗槽坐式大便器污水池淋浴噴頭婦女衛(wèi)生盆矩形化糞池HC為化糞池代號立式小便器圓形化糞池除油池YC為除油池代號放氣井沉淀池CC為沉淀池代號泄水井降溫池JC為降溫池代號水封井中和池ZC為中和池代號跌水井雨水口水表井本圖例與流量計相同設(shè)備及儀表圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明泵用于一張圖只有一種泵管道

14、泵離心水泵熱交換器真空泵水-水熱交換器手搖泵開水器定量泵噴射器磁水泵集氣罐過濾器除污器上圖:平面下圖:立面水錘消除器暖風(fēng)機(jī)浮球液位器溫度計攪拌器水流指示器散熱器上圖:平面下圖:立面壓力表自動記錄壓力表自動記錄流量計電接點(diǎn)壓力表轉(zhuǎn)子流量計流量計減壓孔板暖通工程圖形符號 HYPERLINK /Quota/dejs/page/7-3-1.htm 線型 | HYPERLINK /Quota/dejs/page/7-3-2.htm 風(fēng)管及部件 | HYPERLINK /Quota/dejs/page/7-3-3.htm 通風(fēng)空調(diào)設(shè)備 | HYPERLINK /Quota/dejs/page/7-3-4.

15、htm 閥門線型圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明粗實(shí)線細(xì)虛線中實(shí)線細(xì)點(diǎn)劃線細(xì)實(shí)線細(xì)雙點(diǎn)劃線粗虛線折斷線中虛線波浪線風(fēng)管及部件圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明風(fēng)管送風(fēng)管上圖為可見剖面下圖為不可見剖面排風(fēng)管上圖為可見剖面下圖為不可見剖面風(fēng)管測定孔異徑管柔性接頭中間部分也適用于軟風(fēng)管異形管(天圓地方)彎頭帶導(dǎo)流片彎頭圓形三通消聲彎頭矩形三通風(fēng)管檢查孔傘形風(fēng)帽筒形風(fēng)帽百葉窗錐形風(fēng)帽插板閥本圖例也適用于斜插板送風(fēng)口蝶閥回風(fēng)口對開式多葉調(diào)節(jié)閥圓形散流器上圖為剖面下圖為平面光圈式啟動調(diào)節(jié)閥方形散流器上圖為剖面下圖為平面風(fēng)管止回閥防火閥電動對開多葉調(diào)節(jié)閥三通調(diào)節(jié)閥通風(fēng)空調(diào)設(shè)備圖 形 符 號說 明圖

16、 形 符 號說明通風(fēng)空調(diào)設(shè)備左圖適用于帶傳動部分的設(shè)備,右圖適用于不帶傳動部分的設(shè)備加濕器空氣過濾器電加熱器消聲器減振器空氣加熱器離心式通風(fēng)機(jī)空氣冷卻器軸流式通風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)盤管噴嘴及噴霧排管風(fēng)機(jī)流向:自三角形的底邊至頂點(diǎn)擋水板壓縮機(jī)噴霧式濾水器閥門圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明安全閥膨脹閥散熱放風(fēng)門手動排氣閥散熱器三通閥(二)管道工程圖形符號 HYPERLINK /quota/dejs/page/7-2-1.htm 管道及附件| HYPERLINK /quota/dejs/page/7-2-2.htm 管道的連接 | HYPERLINK /quota/dejs/page/7-2-3.htm

17、 閥門 | HYPERLINK /quota/dejs/page/7-2-4.htm 衛(wèi)生器具及水池 | HYPERLINK /quota/dejs/page/7-2-5.htm 設(shè)備及儀表管道及附件圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明管道：用于一張圖內(nèi)只有一種管道四通連接管道：用漢語拼音字頭表示管道類別流向?qū)Ч埽河脠D例表示管道類別坡向交叉管：指管道交叉不連接，在下方和后面的管道應(yīng)斷開套管伸縮器三通連接波形伸縮器弧形伸縮器管道滑動支架方形伸縮器保溫管也適用于防結(jié)露管防水套管多孔管軟管拆除管可撓曲橡膠接頭地溝管管道固定支架防護(hù)套管管道立管檢查口排水明溝清掃口排水暗溝通氣帽彎折管表示管道向后彎9

18、0雨水斗彎折管表示管道向前彎90排水漏斗存水彎圓形地漏方型地漏閥門套筒自動沖洗箱擋墩管道的連接圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明法蘭連接活接頭承插連接轉(zhuǎn)動接頭管堵管接頭法蘭堵蓋彎管偏心異徑管正三通異徑管斜三通乙字管正四通喇叭口斜四通螺紋連接閥門圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明閥門用于一張圖內(nèi)只有一種閥門電動閥角閥液動閥三通閥氣動閥四通閥減壓閥閘閥旋塞閥截止閥底閥球閥消聲止回閥隔膜閥碟閥溫度調(diào)節(jié)閥彈簧安全閥壓力調(diào)節(jié)閥平衡錘安全閥電磁閥自動排氣閥止回閥浮球閥氣開隔膜閥氣閉隔膜閥延時自閉沖洗閥腳踏開關(guān)放水龍頭疏水器皮帶龍頭室外消火栓灑水龍頭室內(nèi)消火栓(單口)化驗(yàn)龍頭室內(nèi)消火栓(雙口)肘式開關(guān)水泵接合器消防噴頭(開式)消防報警閥衛(wèi)生器具及水池圖 形 符 號說 明圖 形 符 號說明水盆水紙用于一張圖只有一種水盆或水池立式洗臉盆洗臉盆浴盆化驗(yàn)盆、洗滌盆掛式小便器帶蓖洗滌盆蹲式大便器盥洗槽坐式大便器污水池淋浴噴頭婦女衛(wèi)生盆矩形化糞池HC為化糞池代號立式小便器圓形