項(xiàng)目一 晶體硅太陽電池制造工藝課件

項(xiàng)目一晶體硅太陽電池制造工藝項(xiàng)目導(dǎo)入知識目標(biāo)技能目標(biāo)

通過前面的學(xué)習(xí)，我們掌握了半導(dǎo)體的一些理論知識，了解了由石英砂到硅片的加工過程。但是，硅片的制備目的是什么呢？主要是為了下一步晶體硅電池片的制備。晶體硅太陽電池的制備工藝有哪些呢？從今天開始我們就進(jìn)行這些方面的學(xué)習(xí)。項(xiàng)目導(dǎo)入

通過學(xué)習(xí)，了解制絨、擴(kuò)散、刻蝕、PECVD、電極制備等設(shè)備的結(jié)構(gòu)，并且會進(jìn)行基本的操作。掌握橢偏移、冷熱探針、電子天平秤、電子顯微鏡等檢測設(shè)備的使用方法，并且能夠通過檢測數(shù)據(jù)判斷制備工藝的合格與否。技能目標(biāo)任務(wù)一硅片的清洗制絨任務(wù)二擴(kuò)散制結(jié)任務(wù)三刻蝕任務(wù)四減反射膜的制備任務(wù)五電極制備項(xiàng)目內(nèi)容任務(wù)一硅片的清洗制絨任務(wù)分析任務(wù)目的知識應(yīng)用1、除去來料表面的機(jī)械損傷層；2、除去表面的有機(jī)物，金屬雜質(zhì)；3、在硅片兩個(gè)表面形成一層絨面（或者表面織構(gòu)化）以增加硅片對光的吸收，降低反射

任務(wù)目標(biāo)一、晶體硅表面的反射原理二、單晶與多晶制絨區(qū)別三、單晶硅片的制絨四、多晶硅片的制絨知識應(yīng)用一、晶體硅表面的反射原理：

當(dāng)光入射到一定角度的斜面，光會反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，從而增加吸收率。制絨后硅表面的反射光一、晶體硅表面的反射原理

對于單晶硅而言，選擇擇優(yōu)化學(xué)腐蝕劑的堿性溶液，就可以在硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)，稱為絨面結(jié)構(gòu)，由不同晶粒構(gòu)成的鑄造多晶硅片，由于硅片表面具有不同的晶向，利用非擇優(yōu)腐蝕的酸性腐蝕劑，在鑄造多晶硅表面制造類似的絨面結(jié)構(gòu)，增加對光的吸收。二、單晶與多晶制絨區(qū)別二、單晶與多晶制絨區(qū)別單晶制絨后顯微鏡觀測圖多晶制絨后顯微鏡觀測圖晶硅制絨后的絨面二、單晶與多晶制絨區(qū)別

在低濃度NaOH水溶液中，硅片表面發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生密集的金字塔型角錐體結(jié)構(gòu)。大多使用廉價(jià)的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅，腐蝕溫度為70-85oC化學(xué)反應(yīng)方程式：

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（一）原理（堿性制絨）三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

槽號1#槽2-4#槽7#槽9#槽功能去損傷層制絨去Na2SiO3去金屬離子清洗液組成氫氧化鈉氫氧化鈉異丙醇硅酸鈉氫氟酸鹽酸NaOHNaOHIPANa2SiO3·9H2OHFHCl三、單晶硅片的制絨一共有10個(gè)槽，5、6、8、10槽中是去離子水異丙醇（Isopropanol

IPA）(CH3)2CHOH表面濕潤作用Na2SiO3·9H2O作用：表面活性劑，以加快硅的腐蝕。氫氟酸作用：去除硅表面的硅酸鈉以及氧化物。主要反應(yīng)方程式為：Na2SiO3(無色粘稠的液體)+2HF===H2SiO3(不溶于水的白色膠狀物)+2NaF

SiO2+6HF===H2SiF6+2H2O鹽酸作用：去除硅片表面的金屬離子。三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

1、插片（1）片盒保持干凈，片盒底部襯以海綿，將硅片插入片盒中，每盒最多插25片硅片。（2）禁止手與片盒、硅片直接接觸，必須戴塑料潔凈手套或乳膠手套操作。每插100張硅片，需更換手套。（3）操作中嚴(yán)禁工作服與硅片和片盒接觸。三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

2、上料（1）硅片插完后，取出片盒底部的海綿，扣好壓條。化學(xué)藥劑稱重上料（2）將已插好硅片的片盒整齊、有序的裝入包塑的不銹鋼花籃中，片盒之間有適當(dāng)?shù)拈g隔。上料三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

3、參數(shù)設(shè)置加熱制絨液體到設(shè)定溫度以后，根據(jù)本班目標(biāo)生產(chǎn)量在控制菜單上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（包括粗拋、堿蝕、噴淋、鼓泡漂洗時(shí)間和產(chǎn)量的設(shè)置）。三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

4、甩干從槽中取出硅片，然后把盛放硅片的花籃放在甩干機(jī)中甩干，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定甩干時(shí)間。往甩干機(jī)機(jī)中放置硅片時(shí)，要把放置的花籃對稱放置，以防甩干機(jī)工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)。硅片甩干機(jī)三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

化學(xué)腐蝕液的配制、添加化學(xué)藥劑稱重補(bǔ)加異丙醇三、單晶硅片的制絨制絨的設(shè)備三、單晶硅片的制絨（三）單晶制絨工藝流程

（四）影響單晶制絨的因素1、影響單晶制絨的因素（1）金字塔從硅片缺陷處產(chǎn)生。（2）缺陷和表面沾污造成金字塔形成。（3）化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的硅水合物不易溶解，從而導(dǎo)致金字塔形成。（4）異丙醇和硅酸鈉是產(chǎn)生金字塔的原因。三、單晶硅片的制絨2、腐蝕速率快慢影響因子（1）腐蝕液流至被腐蝕物表面的移動(dòng)速率；（2）腐蝕液與被腐蝕物表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率；（3）生成物從被腐蝕物表面離開的速率。三、單晶硅片的制絨（四）影響單晶制絨的因素（一）原理（酸性制絨）HF和HNO3的混合液。其中HNO3

作為氧化劑，它與硅反應(yīng)，在硅的表面產(chǎn)生致密的不溶于硝酸的SiO2層，使得HNO3

和硅隔離，反應(yīng)停止；但是二氧化硅可以和HF反應(yīng)，生成可溶解于水的絡(luò)合物六氟硅酸，導(dǎo)致SiO2層的破壞，從而硝酸對硅的腐蝕再次進(jìn)行，最終使得硅表面不斷被腐蝕。四、多晶硅片的制絨化學(xué)反應(yīng)方程式：Si+4HNO3H+H2O=SiO2+4NO2↑+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（易揮發(fā)的四氟化硅氣體）SiF4+2HF=H2SiF6（可溶、易揮發(fā)）四、多晶硅片的制絨（一）原理（酸性制絨）絨面制絨前顯微鏡觀測圖制絨后顯微鏡觀測圖四、多晶硅片的制絨（二）制絨前后的絨面四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程1、二號制絨槽：化學(xué)反應(yīng)方程式：Si+4HNO3H+H2O=SiO2+4NO2↑+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（易揮發(fā)的四氟化硅氣體）SiF4+2HF=H2SiF6（可溶、易揮發(fā)）四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程2、四號堿洗槽

酸腐蝕易在多晶硅表面形成一層彩色均勻的多孔硅膜。這個(gè)多孔硅膜具有極低的反射系數(shù)，但是，它不利于P-N結(jié)的形成和印刷電極，利用NaOH溶液洗除多空硅，使用稀釋的NaOH溶液來去除這個(gè)多孔硅膜。四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程槽內(nèi)結(jié)構(gòu)六號酸洗槽：利于HCl和HF洗除雜質(zhì)金屬離子和進(jìn)一步去除硅表面殘留的二氧化硅。四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程我校學(xué)生在進(jìn)行下料收片

硅片從六槽傳遞流經(jīng)清洗槽、干燥槽、下料臺。在此處，硅片被收集起來。四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程4、多晶制絨注意事項(xiàng)控制點(diǎn):減薄量、絨面坑洞大小、反射率影響因素:溶液濃度、反應(yīng)時(shí)間、溫度減薄量過?。簱p傷層去除不干凈，導(dǎo)致表面復(fù)合嚴(yán)重，影響Isc，最終影響EFF。減薄量過大：反射率大，吸收光小，影響Isc，最終影響EFF；片子薄，碎片率增加。四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程我校學(xué)生在進(jìn)行制絨操作四、多晶硅片的制絨（三）多晶制絨的工藝流程任務(wù)二擴(kuò)散制結(jié)任務(wù)分析任務(wù)目的知識應(yīng)用

擴(kuò)散制結(jié)是電池片制造中至關(guān)重要的一步，通過學(xué)習(xí)，要掌握制結(jié)的原理和制結(jié)的整個(gè)工藝流程，了解所用試劑的注意事項(xiàng)。任務(wù)分析1、用三氯氧磷（POCl3）管式擴(kuò)散的方法，將原始的P型硅片的一面擴(kuò)散進(jìn)磷原子，形成P-N結(jié)。

2、吸雜，將硅片中的雜質(zhì)吸附到硅片表面PSG層，然后通過酸洗的方式將PSG去除，從而去除雜質(zhì)。

3、合適的PN結(jié)深度可以使得硅片在燒結(jié)階段得到合適的歐姆接觸，并且不會發(fā)生燒穿現(xiàn)象。任務(wù)目的一、擴(kuò)散定義二、太陽電池磷擴(kuò)散方法三、三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散原理四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程五、擴(kuò)散影響因素知識應(yīng)用

當(dāng)物質(zhì)內(nèi)有梯度（化學(xué)位、濃度、應(yīng)力梯度等）存在時(shí)，由于物質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)的定向遷移過程。擴(kuò)散是一種傳質(zhì)過程，本質(zhì)是質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動(dòng)。一、擴(kuò)散定義1、三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散2、噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散3、絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散二、太陽電池磷擴(kuò)散方法三、三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散原理

三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散是現(xiàn)在企業(yè)中最常用的方法，即在高溫的環(huán)境下，三氯氧磷與氧氣反應(yīng)形成五氧化二磷，五氧化二磷與硅反應(yīng)生成二氧化硅和磷，磷在高溫的環(huán)境下，以間隙態(tài)或替換位的形式進(jìn)入硅片表面形成N型層。反應(yīng)方程為：4POCl3+3O2=2P2O5+6Cl22P2O5+5Si=5SiO2+4P晶硅內(nèi)雜質(zhì)的分布方式三、三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散原理

四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程擴(kuò)散爐的簡易結(jié)構(gòu)1、清洗所做清洗用的化學(xué)品為C2H2Cl3，熟稱TCA，初次擴(kuò)散前，擴(kuò)散爐石英管首先連接TCA裝置，當(dāng)爐溫升至設(shè)定溫度，以設(shè)定流量通TCA60分鐘清洗石英管。清洗開始時(shí)，先開O2，再開TCA；清洗結(jié)束后，先關(guān)TCA，再關(guān)O2。清洗結(jié)束后，將石英管連接擴(kuò)散源瓶，待擴(kuò)散四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程2、飽和每班生產(chǎn)前，需對石英管進(jìn)行飽和。爐溫升至設(shè)定溫度時(shí)，以設(shè)定流量通小N2（攜源）和O2，使石英管飽和。20分鐘后，關(guān)閉小N2和O2。初次擴(kuò)散前或停產(chǎn)一段時(shí)間以后恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，需使石英管在950oC通源飽和1小時(shí)以上。四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程3、裝片戴好防護(hù)口罩和干凈的塑料手套，將清洗甩干的硅片從傳遞窗口取出，放在潔凈臺上。用吸筆依次將硅片從硅片盒中取出，插入石英舟。我校學(xué)生正在進(jìn)行擴(kuò)散前的插片四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程4、送片用舟叉將裝滿硅片的石英舟放在碳化硅臂漿上，保證平穩(wěn)，緩緩?fù)迫霐U(kuò)散爐。4、送片用舟叉將裝滿硅片的石英舟放在碳化硅臂漿上，保證平穩(wěn)，緩緩?fù)迫霐U(kuò)散爐。擴(kuò)散制結(jié)用的設(shè)備四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程5、回溫打開O2，等待石英管升溫至設(shè)定溫度。6、擴(kuò)散打開小N2，以設(shè)定流量通小N2（攜源）進(jìn)行擴(kuò)散。三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散POCl3是無色透明的液體具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，承裝在玻璃瓶中。四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程7、關(guān)源，退舟擴(kuò)散結(jié)束后，關(guān)閉小N2和O2，將石英舟緩緩?fù)酥翣t口，降溫以后，用舟叉從臂槳上取下石英舟。并立即放上新的石英舟，進(jìn)行下一輪擴(kuò)散。如沒有待擴(kuò)散的硅片，將臂漿推入擴(kuò)散爐，盡量縮短臂槳暴露在空氣中的時(shí)間。四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程8、卸片等待硅片冷卻后，將硅片從石英舟上卸下并放置在硅片盒中，放入傳遞窗。9、方塊電阻測量利用四探針測試法對擴(kuò)散制結(jié)后的硅片進(jìn)行方塊電阻的測量。方塊電阻測量儀四、擴(kuò)散制結(jié)工藝過程溫度：溫度越高，擴(kuò)散速率越快時(shí)間：時(shí)間越長，推進(jìn)深度越大濃度：擴(kuò)散濃度越大，方塊越小五、擴(kuò)散影響因素任務(wù)分析任務(wù)目的知識應(yīng)用任務(wù)三刻蝕、去PSG

擴(kuò)散后的硅片表面、周邊以及背面都會形成N型層和PSG。通過學(xué)習(xí)，要掌握去除周邊和PSG的原理和工藝。任務(wù)分析1、去除硅片四周邊緣的N型層，消除硅太陽能電池短路。

2、去除擴(kuò)散后硅片表面的PSG，提升電性能。任務(wù)目的一、刻蝕目的二、刻蝕種類三、去PSG四、濕法刻蝕流程五、注意事項(xiàng)知識應(yīng)用

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?cái)U(kuò)散上磷。PN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PN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，硅片邊緣的帶有的磷將會被去除干凈，避免PN結(jié)短路造成并聯(lián)電阻降低。一、刻蝕目的刻蝕主要有干法刻蝕和濕法刻蝕兩大類。1、干法刻蝕即等離子體刻蝕，是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，在那里與被材料進(jìn)行反應(yīng)，形成揮發(fā)性反應(yīng)物而被除去。干法刻蝕設(shè)備夾具與底座卡緊夾具放置好后腔體內(nèi)全圖二、刻蝕種類2、濕法刻蝕利用滾軸，將硅片邊緣和背面與反應(yīng)液面接觸，采用硝酸和氫氟酸與硅片反應(yīng)，將邊緣和背面多余的N型層去除。再通過氫氟酸與硅片正面的磷硅玻璃反應(yīng)，將磷硅玻璃去除。濕法刻蝕設(shè)備二、刻蝕種類3、控制點(diǎn)（1）等離子刻蝕參數(shù)：設(shè)定功率450-70w，反射功率15w，輝光時(shí)間600-1100s，輝光氣壓50-110Pa。（2）刻蝕后須測試硅片邊緣是否為P型，刻蝕寬度小于0.5MM，如有刻蝕不徹底需要重新刻蝕。二、刻蝕種類

刻蝕后進(jìn)行的是去PSG，去PSG工作原理為：擴(kuò)散時(shí)POC13與Si反應(yīng)生成副產(chǎn)物SiO2殘留于硅片表面，形成一層磷硅玻璃（摻P2O5的SiO2，含有未滲入硅片的磷源）。磷硅玻璃對于太陽光線有阻擋作用，并會影響到后續(xù)減反射膜的制備，需要去除。去除原理是，利用HF與SiO2能夠快速反應(yīng)的化學(xué)特性，使硅片表面的PSG溶解。主要反映方程式4HF+SiO2=SiF4+2H2O三、去PSG濕法刻蝕的工藝過程四、濕法刻蝕流程

濕法刻蝕是集去周邊PN結(jié)和去PSG于一體的工藝過程，所用設(shè)備與清洗制絨設(shè)備類似，其工藝過程如表所示，整個(gè)過程一共有七個(gè)槽，槽與槽之間有以下關(guān)系：

1、“一化一水”，硅片每經(jīng)過一次化學(xué)品，都會經(jīng)過一次水噴淋清洗。

2、除刻蝕槽和第一道水噴淋之間,其它的槽和槽之間都有吹液風(fēng)刀。四、濕法刻蝕流程3、除刻蝕槽外，其它化學(xué)槽和水槽都是噴淋結(jié)構(gòu)，去PSG氫氟酸槽是噴淋結(jié)構(gòu)，而且片子進(jìn)入到溶液內(nèi)部。

4、最后一道水噴淋（第三道水噴淋）由于要將所有化學(xué)品全部洗掉，所以水壓最大。相應(yīng)的，最后的吹干風(fēng)刀氣壓最大。四、濕法刻蝕流程1、刻蝕前放片時(shí)蓋板下第一片和最下面一片P面要朝外。2、刻蝕機(jī)石英罩用酒精擦洗完不可直接投片進(jìn)行刻蝕輝光，必須等到酒精自動(dòng)烘干之后方可進(jìn)行操作。3、硅片清洗完未及時(shí)甩干，會有水紋印產(chǎn)生。4、影響刻蝕效果的因素有：刻蝕機(jī)壓力、輝光顏色。五、注意事項(xiàng)5、去除PSG槽體清洗的注意事項(xiàng)：首先排掉清洗槽、背面儲水槽的液體，用無塵布擦拭槽壁至干凈，擦拭后純水沖洗槽壁，然后進(jìn)水至正常液位，至此完成清洗。6、交接班的事項(xiàng)：本版的運(yùn)行狀況（設(shè)備、工藝、質(zhì)量），5S的狀況確認(rèn)，操作記錄與流程卡填寫到那個(gè)序號，生產(chǎn)那個(gè)廠家、批號、等級，在制品的數(shù)量，工裝夾具，機(jī)器的產(chǎn)數(shù)。五、注意事項(xiàng)7、異常狀況基本的處理和回饋的流程確認(rèn)異常狀況，停止生產(chǎn)，上報(bào)直接主管，等待相關(guān)人員處理。8、刻蝕后未清洗的在制品數(shù)量和存放時(shí)間的要求：數(shù)量小于1600片，存放時(shí)間小于2小時(shí)。9、清洗甩干后未鍍膜的在制品數(shù)量和存放時(shí)間的要求：數(shù)量小于800片，存放時(shí)間小于0.5小時(shí)。五、注意事項(xiàng)10、生產(chǎn)運(yùn)行前必須檢查每個(gè)槽位的時(shí)間設(shè)定。11、換液時(shí)，必須穿戴防護(hù)用品和穿戴的先后順序?yàn)椋悍雷o(hù)用品：防毒面具、連體防護(hù)服、防酸堿鞋、乳膠手套、長袖防護(hù)手套。首先戴好乳膠手套，把鞋子脫了，接著穿上連體防護(hù)服，然后把防酸堿鞋穿上，帶好防毒面具，最好帶好長袖防護(hù)手套。五、注意事項(xiàng)任務(wù)四減反射膜的制備任務(wù)分析任務(wù)目的知識應(yīng)用

減反射膜是提高硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率的又一工藝，減反射膜不僅可以增加光的吸收，還可以增加少子壽命，是制備太陽電池的重要工藝流程。通過學(xué)習(xí)要掌握PECVD的工作原理，SiNx:H的鈍化作用。任務(wù)分析

在硅片表面沉積一層氮化硅薄膜，利用光學(xué)增透原理，減少光線反射，并同時(shí)起到硅片表面的頓化作用，有利于提高轉(zhuǎn)換效率。任務(wù)目的一、減反射原理二、SiNx:H減反射膜和PECVD技術(shù)三、PECVD種類四、SiNx:H簡介五、制備過程六、SiNx:H的鈍化作用七、PECVD對電性能影響九、PECVD技術(shù)的優(yōu)勢八、制絨與減反射膜知識應(yīng)用

光照射到平面的硅片上，其中一部分被反射，即使對絨面的硅表面，由于入射光產(chǎn)生多次反射而增加了吸收，但也有約11%的反射損失。在其上覆蓋一層減反射膜層，可大大降低光的反射。當(dāng)減反膜的折射率和厚度的乘積等于四分之一入射波長，即n1d1=λ/4時(shí)，從第二個(gè)界面返回到第一個(gè)界面的反射光與從第一個(gè)界面的反射光相位相差180度，形成了相消干涉。一、減反射原理

若控制n1d1的乘積等于太陽光強(qiáng)度最強(qiáng)的藍(lán)綠光波長的四分之一附近，則可有效的增加半導(dǎo)體對太陽光的吸收作用。產(chǎn)生相消干涉的條件

不考慮吸收系數(shù)，反射率公式一、減反射原理

如果膜材料的反射率是其兩邊材料的折射率的幾何平均值，即n12=non2，則反射率的最小值為零。

除了有合適的折射率和膜后外，減反射膜材料還必須是透明的，減反射膜常沉積為非結(jié)晶的或無定形的膜層，以防止在晶界處的光散射問題。一、減反射原理二、SiNx:H減反射膜和PECVD技術(shù)

企業(yè)中常用的減反射膜是SiNx:H，制備技術(shù)是PECVD（等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）。制備原理為：利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電（或另加發(fā)熱體）使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜。發(fā)生的反應(yīng)方程式為：二、SiNx:H減反射膜和PECVD技術(shù)三、PECVD種類PECVD可分為直接式和間接式。

直接式：基片位于一個(gè)電極上，直接接觸等離子體，樣品或樣品的支撐體就是電極的一部分（低頻放電10-500kHz或高頻13.56MHz）。

間接式：基片在等離子區(qū)域之外，等離子體不直接打到樣品表面，樣品或其支撐體也不是電極的一部分。

三、PECVD種類

正常的SiNx的Si/N之比為0.75，即Si3N4。但是PECVD沉積氮化硅的化學(xué)計(jì)量比會隨工藝不同而變化，Si/N變化的范圍在0.75-2左右。除了Si和N，PECVD的氮化硅一般還包含一定比例的氫原子，即SixNyHz或SiNx:H。Si/N比對SiNx薄膜性質(zhì)的影響：

1、電阻率隨x增加而降低

2、折射率n隨x增加而增加

3、腐蝕速率隨密度增加而降低四、SiNx:H簡介五、制備過程進(jìn)料腔(1)加熱腔(2)工藝腔(3)冷卻腔(4)出料腔(5)進(jìn)料腔——有預(yù)熱的作用，在載板進(jìn)入腔體后，先沖入N2，再進(jìn)行抽真空；加熱腔——在工藝中起著加熱的作用；工藝腔——在等離子及真空條件下，硅烷與氨氣在400?C時(shí)反應(yīng)生成Si3N4，覆蓋在硅片表面上；進(jìn)料腔與出料腔——防止特色氣體溢出，增加安全性。使電池片體逐漸降低溫度

將刻蝕、去磷硅玻璃后的硅片從硅片盒中取出插入石墨舟中，如圖，每個(gè)石墨舟可放置216片。插片完成后將石墨舟推入腔內(nèi)。從硅片盒向石墨舟中插片五、制備過程PECVD設(shè)備擴(kuò)散車間凈化等級為1萬級五、制備過程

鍍完減反射膜的硅片取出后要進(jìn)行檢測，檢測的主要內(nèi)容是減反射膜的厚度和折射率，一般膜厚在80-90nm，折射率在2.04-2.10之間。所用的設(shè)備是橢偏移。橢偏儀五、制備過程六、SiNx:H的鈍化作用

由于硅晶體表面存在大量的空鍵，他們會吸引周圍的金屬雜質(zhì)成為復(fù)合中心，從而縮短少子壽命最終影響太陽電池的性能。因此對材料表面和體內(nèi)缺陷進(jìn)行鈍化非常重要。鈍化工藝一般分表面氧鈍化和氫鈍化。表面氧鈍化：通過熱氧化使硅懸掛鍵飽和是一種比較常用的方法，可使Si-SiO2界面的復(fù)合速率大大下降，其鈍化效果取決于發(fā)射區(qū)的表面濃度、界面態(tài)密度和電子、空穴的俘獲截面。在氫氣氛圍中退火可使鈍化效果更加明顯。六、SiNx:H的鈍化作用氫鈍化：鈍化硅體內(nèi)的懸掛鍵等缺陷。在晶體生長中受應(yīng)力等影響造成缺陷越多的硅材料，氫鈍化的效果越好。氫鈍化可采用離子注入或等離子體處理。在多晶硅太陽電池表面采用PECVD法鍍上一層氮化硅減反射膜，由于硅烷分解時(shí)產(chǎn)生氫離子，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(jià)帶或者導(dǎo)帶。對多晶硅可產(chǎn)生氫鈍化效果。六、SiNx:H的鈍化作用七、PECVD對電性能影響1、減反射膜提高了對太陽光的利用率，有助于提高光生電流密度，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換效率。2、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。多晶硅電池鍍膜前后的I-V曲線八、制絨與減反射膜制絨與減反射膜是兩個(gè)不同的工藝，都是高效電池工藝的一部分。制絨就是去除機(jī)械損傷層，制作光陷阱，減少光反射。是屬于電池制造過程中的第一個(gè)重要工序。減反射膜的原理就是位于介質(zhì)和電池表面具有一定折射率的膜，可以使入射光產(chǎn)生的各級反射相互間進(jìn)行反射從而完全抵消。用SiO2或SiNx作為減反射膜還可以降低表面復(fù)合，增加少數(shù)載流子的壽命。八、制絨與減反射膜九、PECVD技術(shù)的優(yōu)勢1、低溫成膜，常用溫度區(qū)間300～400oC，對基體影響小，避免高溫工藝的不利影響。如：膜層晶粒粗大，膜層和基體間生成脆性相。2、較低的壓強(qiáng)下成膜（20-100Pa），粒子間碰撞、散射作用提高了膜厚及成分的均勻性，薄膜針孔少、組織致密，內(nèi)應(yīng)力小、不易產(chǎn)生裂紋。任務(wù)五電極制備任務(wù)分析任務(wù)目的知識應(yīng)用

太陽能電池的關(guān)鍵是PN結(jié)，有了PN結(jié)即可產(chǎn)生光生載流子，但有光生載流子的同時(shí)還必須將這些光生載流子導(dǎo)通出來，而絲網(wǎng)印刷工序印刷漿料的主要作用就是為了導(dǎo)電，把電池片中的電子導(dǎo)通出來

。任務(wù)分析1、絲網(wǎng)：（1）印背電極：用銀-鋁漿，起導(dǎo)通作用，進(jìn)行組件組裝時(shí)方便焊接（2）印背電場：用鋁漿，收集電流，產(chǎn)生背表面場。（3）印表面電極：用銀漿，形成柵線，收集光生載流子。2、燒結(jié)：蒸發(fā)漿料中的有機(jī)成分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸任務(wù)目的一、基本原理二、工藝流程三、操作注意事項(xiàng)四、常見不良及對策知識應(yīng)用

利用網(wǎng)版圖文部分網(wǎng)孔透墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進(jìn)行印刷。印刷時(shí)在網(wǎng)版上加入漿料，刮膠對網(wǎng)版施加一定壓力，同時(shí)朝網(wǎng)版另一端移動(dòng)。漿料在移動(dòng)中從網(wǎng)孔中擠壓到承印物上，由于粘性作用而固著在一定范圍之內(nèi)。由于網(wǎng)版與承印物之間保持一定的間隙，網(wǎng)版通過自身的張力產(chǎn)生對刮膠的回彈力，并通過回墨刀將漿料輕刮回初始位置，完成一個(gè)印刷行程。一、基本原理絲網(wǎng)網(wǎng)版外形印刷過程一、基本原理二、工藝流程絲網(wǎng)印刷設(shè)備二、工藝流程電極制備二、工藝流程第一道：背面（正）電極印刷使用Ag/Al漿(Ag漿)，起導(dǎo)通作用，進(jìn)行組件組裝時(shí)方便焊接，Al背場的可焊性不佳。印刷步驟：1、將鍍好膜的硅片，鍍膜的一面朝下，放入印刷機(jī)上料的承片盒內(nèi)。2、機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)行印刷。二、工藝流程3、用游標(biāo)卡尺檢測印刷是否偏移，并進(jìn)行調(diào)整。4、觀察是否有漏漿、虛印、堵網(wǎng)等現(xiàn)象，并可視情況進(jìn)行處理。5、注意壓板、粘板，碎片等異常情況，并及時(shí)處理。6、印刷完畢，進(jìn)入烘箱烘干，后進(jìn)行下道背面電場印刷。二、工藝流程第二道：背面電場印刷背電場印刷使用的是Al漿，有吸雜作用，并且對VOC有影響。高溫情況下，雜質(zhì)向Al-Si合金層移動(dòng)，并共熔，從而起到吸雜。并且Al背場的存在，相當(dāng)于補(bǔ)充了電池片中的的p+型摻雜，形成和P-N結(jié)方向相同的電場，提高VOC。二、工藝流程印刷步驟：1、經(jīng)背面電極印刷烘干后的硅片