太陽電池工藝培訓資料課件

太陽電池工藝培訓資料什么是太陽能光伏技術

太陽是能量的天然來源。地球上每一個活著的生物之所以具有發(fā)揮作用的能力,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---要將太陽光直接轉換成電能，它必須借助于能量轉換器才能轉換成為電能。這種把光能轉換成為電能的能量轉換器，就是太陽能電池。我們所生產的太陽能電池只要受到陽光或燈光的照射，就能夠把光能轉變?yōu)殡娔?，它的工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應。當太陽光或其他光照射半導體的PN結時，就會在PN結的兩邊出現(xiàn)電壓（光生電壓），假如從PN結兩端引出回路，就會產生電流，太陽能電池就可以工作了。整個光伏產業(yè)鏈晶體硅太陽能電池生產的工藝流程ChemicalEtching硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）Diffusion

擴散Edgeetch

去邊結Anti-reflectivecoating

制做減反射膜Printing&sintering制作上下電極及燒結Celltesting&sorting

電池片測試分選太陽電池的生產工藝流程Cleaningprocess

去PSG硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）目的：去除硅片表面的損傷層，制做能夠減少表面太陽光反射的

陷光結構。

原理

：

單晶：利用堿溶液對單晶硅各個晶面腐蝕速率的不同,在硅片表面形

成類似“金字塔”狀的絨面。

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+

2H2↑

常用堿的濃度為0.5~3%，根據(jù)實際制絨效果進行調整；

硅酸鈉被加入到溶液中起緩沖作用；異丙醇被加入到溶液中起消泡劑的作用；制絨溶液溫度：80~90度（根據(jù)實際制絨效果進行調整）；制絨時間：10~40分鐘（根據(jù)不同溶液配比進行調整）；

硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）多晶：利用硝酸的強氧化性和氫氟酸的絡合性，對硅進行氧化和絡

合剝離，導致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕，從而形成類

似“凹陷坑”狀的絨面。

Si+HNO3→SiO2+NOx↑+H2OSiO2+6HF→H2SiF6+2H2O

主要腐蝕酸：硝酸+氫氟酸；常用緩和劑：去離子水、醋酸、磷酸、硫酸等；溶液溫度：0~30度（根據(jù)不同溶液配比進行調整）；制絨時間：0~10分鐘；硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）制絨前后硅片表面對光的反射率比較硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）硅片腐蝕量與電池片參數(shù)的關系（多晶）硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）常見清洗不良品現(xiàn)象“雨點”&白斑改善方案：增加異丙醇的量可以去除“雨點”現(xiàn)象；白斑-絨面發(fā)白改善方案：增加溶液濃度、提高溫度、延長腐蝕時間等可以改善“白斑”現(xiàn)象，但會增加硅片的腐蝕量；仍需不斷總結經(jīng)驗；硅片表面化學腐蝕處理（一次清洗）常見清洗不良品現(xiàn)象表面油污、表面劃痕、制絨后規(guī)則性出現(xiàn)“區(qū)域線”等異?，F(xiàn)象歸結為硅片問題，我們也要在工作中不斷總結經(jīng)驗，如何解決這些問題。制PN結（擴散）目的：在P型硅表面上滲透入很薄的一層磷，使前表面變成N型，使

之成為一個PN結。原理：

POCl3液態(tài)源：通過氣體攜帶POCL3分子進入擴散爐管，使之反應生

成磷沉淀在表層。磷在高溫下滲透入硅片內部形成N區(qū)。

4POCL3+5O2=2P2O5+6Cl2↑2P2O5+5Si=4P+5SiO2

擴散后硅片截面示意圖POCl3液態(tài)源擴散原理圖制PN結（擴散）擴散的原理制PN結（擴散）單面擴散示意圖制PN結（擴散）——常見擴散不良現(xiàn)象表面有點狀或者塊狀斑跡，產生該現(xiàn)象的原因是硅片在擴散前表面被污染（水、偏磷酸、灰塵等）；刻蝕目的：去除硅片邊緣的N型區(qū)域，將硅片內部的N層和P層隔離

開，以達到PN結的結構要求。

原理

：

干法刻蝕（等離子刻蝕）：等離子刻蝕是采用高頻輝光放電反應，

使反應氣體激活成活性粒子，這些活性粒子與需要被刻蝕區(qū)域

的Si/SiO2發(fā)生反應，形成揮發(fā)性生成物而被去除。

常見刻蝕不良現(xiàn)象改善方案：夾緊環(huán)氧板或者在不影響刻蝕效果的情況下調整氣體流量、功率和刻蝕時間；刻蝕線過寬去PSG（二次清洗）目的：去除硅片表面的P-Si玻璃層（PSG）,為加鍍減反射膜做準備。原理

：利用HF和硅片表面的P-Si玻璃層反應，并使之絡合剝離，以

達到清洗的目的。HF+SiO2→H2SiF6+H2O

去PSG發(fā)展方向：

相對來講，二次清洗是比較簡單的工藝，之后的發(fā)展應該會

如同RENA的設備一樣，集成濕法刻蝕設備，從而縮減流程。去PSG（二次清洗）二次清洗不良片——”水紋片“水紋片改善方案：1、減少硅片暴露在空氣中的時間；２、在甩干之前將緊貼在一起的硅片人為分開；3、增加硅片之間的間隙，防止硅片緊貼在一起，等等鍍減反射膜（PECVD）利用波的干涉原理來達到減反射效果鍍減反射膜（PECVD）鍍減反射膜（PECVD）常見不良片絨面色差/色斑：因為絨面不良而造成PECVD處鍍膜不良，需從制絨工序進行改善；印刷和燒結目的：在電池上下表面各印上電極圖形，經(jīng)燒結與硅片形成歐姆接觸。

原理：銀漿，鋁漿印刷過的硅片，通過烘干有機溶劑完全揮發(fā)，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當硅片投入燒結爐共燒時，金屬材料融入到硅里面，之后又幾乎同時冷卻形成再結晶層，也就是在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層，如果外延層內雜質成份相互合適，這就獲得了歐姆接觸。印刷工藝流程：

印刷背電極→烘干→印刷背電場→烘干→印刷正面柵線燒結工藝流程：

印刷完硅片→烘干→升溫→降溫共晶→冷卻印刷和燒結燒結完電池片外觀：單晶硅電池片多晶硅電池片絲網(wǎng)印刷和燒結發(fā)展趨勢

1.柵線高精化，利用高精密網(wǎng)版把細柵線做到100u以下。

2.燒結爐的發(fā)展追求RTP（快速熱處理）印刷和燒結印刷和燒結印刷后太陽電池電池模型圖常見印刷不良虛印漏漿常見印刷不良虛?。瘮嗑€單片測試和分選目的：通過模擬太陽光太陽能電池進行參數(shù)測試和分析，將電池片按照一定的要求進行分類。原理：利用太陽能電池的光譜特性，溫度特性，輸出特性等，通過相關參數(shù)的測定和計算，來表達電池的電性能情況。（具體內容非常復雜，這里不再贅述）重要參數(shù)光照強度：100mw/cm2（即1000W/m2）轉換效率，功率，電池片面積（125單晶為例148.6cm2）的關系：

功率=光照強度*面積*轉換效