光伏產業(yè)鏈介紹

關于光伏產業(yè)鏈介紹一.硅材料制備工藝流程(西門子法)硅砂冶金硅三氯氫硅多晶硅鹽酸電爐焦碳還原第2頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

硅太陽電池制造過程第3頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

硅片制備第4頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.由硅砂到冶金硅將石英砂放在大型電弧爐中,用焦碳進行還原。

SiO2+2CSi+2CO

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

(含硅97%-99%)第5頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2.由冶金硅到三氯氫硅將冶金硅破碎成粉末,與鹽酸在液化床上進行反應,得到三氯氫硅(TCS)。

Si+3HClSiHCl3+H2第6頁,共43頁，2024年2月25日，星期天3.由三氯氫硅到多晶硅對三氯氫硅進行分餾,以達到超純狀態(tài)。對超純三氯氫硅用H2通過化學氣相沉積(CVD)方法還原成多晶硅。

SiHCl3+H2Si+3HCl第7頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4.多晶硅錠的制造由西門子法得到的多晶硅棒,因未摻雜等原因,不能直接用來制造太陽電池。將熔化的硅經過定向凝固后,即可獲得摻雜均勻,晶粒較大,成纖維狀的多晶硅鑄錠。第8頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

由硅砂到太陽電池組件第9頁,共43頁，2024年2月25日，星期天5.單晶硅棒的制造(1)切克勞斯基(CZ)法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,一邊提拉,融熔的硅就在同一方向定向凝固,得到單晶硅棒。摻雜可在熔化硅之前進行,利用許多雜質在硅凝固和熔化時的溶解度之差,使一些有害雜質濃集于底部,可以起到純化作用。第10頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

切氏(CZ)法和區(qū)溶(FZ)法制單晶第11頁,共43頁，2024年2月25日，星期天(2)區(qū)熔(FZ)法用水冷的高頻線圈環(huán)繞硅單晶棒,使硅棒內產生渦電流而自身加熱,使硅棒局部熔化,出現(xiàn)浮區(qū),及時緩慢移動高頻線圈,同時硅棒旋轉,使熔化的硅重新結晶。利用硅中雜質的分凝現(xiàn)象,提高了硅的純度。反復移動高頻線圈,可使得硅棒中段不斷提純。最后得到高純的單晶硅棒。第12頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

5.帶狀晶體硅的制造定邊喂膜(EFG)法與直拉方法相似,在坩堝中使融熔的硅從能潤濕硅的模具狹縫中通過而引出單晶硅帶。

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多晶硅片和硅帶制備第14頁,共43頁，2024年2月25日，星期天6.非晶硅膜的制造利用化學氣相沉積(CVD)法或物理氣相沉積(PVD)法，可以得到非晶硅膜。(CVD)法有:熱化學氣相沉積法；輝光放電法；光化學氣相沉積法。(PVD)法有:濺射法；電子蒸發(fā)法。第15頁,共43頁，2024年2月25日，星期天二.晶體硅電池片制造工藝

工藝流程硅片制備清洗腐蝕擴散制結去背結電極制備去邊制減反膜燒結檢測第16頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2.硅片制備選擇硅片時，要考慮硅材料的導電類型、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。對于多晶硅錠先進行破錠，再按要求切片。在經過切、磨、拋、及腐蝕等工序后，硅材料一般要損失60%左右。

第17頁,共43頁，2024年2月25日，星期天3.表面清洗腐蝕用有機溶劑(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。在酸性或堿性腐蝕液中進行表面腐蝕，去除表面的切片機械損傷，每面大約腐蝕掉30-50μm。再用王水或其他其它清洗液進行化學清洗。每道工序后都要用高純的去離子水沖洗。

第18頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4.擴散制結是制造太陽電池的關鍵工序方法有熱擴散；離子注入；外延；激光或高頻電注入等。一般常用熱擴散方法。熱擴散方法有:

涂布源擴散，又分簡單涂布源擴散和二氧化硅乳膠源涂布擴散；液態(tài)源擴散；固態(tài)源擴散。第19頁,共43頁，2024年2月25日，星期天5.

去背結在高溫擴散過程中，硅片的背面也形成了p-n結，所以要把背結去除。常用的方法有化學腐蝕法；磨砂法和蒸鋁燒結法。第20頁,共43頁，2024年2月25日，星期天6.

制作上、下電極上電極通常是柵線狀，以收集光生電流。下電極布滿在電池的背面，以減少電池的串聯(lián)電阻。制作方法有真空蒸鍍、化學鍍膜、鋁漿印刷燒結等。目前主要用鋁漿印刷燒結。用滌綸薄膜制成所需電極圖形的掩膜，貼在絲網上，然后套在硅片上用銀、鋁漿印刷，再在真空和保護氣氛中燒結。用化學鍍鎳制備下電極。第21頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

7.腐蝕周邊在擴散時,硅片的周邊也形成擴散層,可能產生局部短路,使電池的并聯(lián)電阻下降,影響電池性能。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。目前常用等離子干法腐蝕，在輝光放電條件下去除含有擴散層的周邊。

第22頁,共43頁，2024年2月25日，星期天8.制減反膜硅表面反射損失率大約為1/3。為了減少這部分損失，可采用減反射膜。減反射膜材料常用：SiO2、TiO2

、Ta2O5等。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沉積法。第23頁,共43頁，2024年2月25日，星期天9.檢測試驗檢驗太陽電池性能是否合格，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)。挑選分檔，入庫保管。第24頁,共43頁，2024年2月25日，星期天三.太陽電池組件的封裝

單體太陽電池不能直接供電,需要提供機械、電氣及化學等方面的保護。太陽電池組件-有封裝及內部連接的、能單獨提供直流電輸出的,最小不可分割的太陽電池組合裝置。第25頁,共43頁，2024年2月25日，星期天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電池互連條第26頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.

電池分選用測試儀器將不同性能參數(shù)的太陽電池分檔，把參數(shù)相近的太陽電池進行組合。串聯(lián)時要將工作電流相近的太陽電池串在一起；并聯(lián)時要將工作電壓相近的太陽電池連在一起。以提高太陽電池組件的性能。第27頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2.組合焊接用金屬互連條將電池的上、下電極按要求進行焊接，并清洗干凈。第28頁,共43頁，2024年2月25日，星期天3.層壓封裝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、聚碳脂等材料。電池兩邊用EVA，PVB透明薄膜覆蓋。電池背面常用聚氟乙烯(PVF)復合膜。在層壓機中抽真空加熱加壓后，冷卻，固化。第29頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4.

安裝邊框平板太陽電池組件層壓封裝后必須加上經過氧化的鋁合金邊框。邊框與粘結劑構成對組件邊緣的密封，同時也便于與支架固定連接。第30頁,共43頁，2024年2月25日，星期天5.裝接線盒通常在組件背面安裝接線盒,引出正、負電極.

接線盒要求防潮、防塵、密封.連接可靠,接線方便.第31頁,共43頁，2024年2月25日，星期天6.

測試包裝在組件測試臺上進行性能測試，在組件背面貼上銘牌，表明組件的主要參數(shù)，如：功率、伏-安特性曲線、最佳工作電壓、最佳工作電流、開路電壓、短路電流、填充因子等。最后進行包裝入庫。第32頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

全自動組件生產線路示意圖第33頁,共43頁，2024年2月25日，星期天電池組件方陣第34頁,共43頁，2024年2月25日，星期天全自動熱交換鑄錠爐第35頁,共43頁，2024年2月25日，星期天破錠機第36頁,共43頁，2024年2月25日，星期天線鋸第37頁,共43頁，2024年2月25日，星期天擴散爐第38頁,共43頁，2024年