太阳能电池工艺简介

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1、太阳能电池（晶硅）简介1、晶硅太阳能电池及其原理；2、常规晶硅太阳能电池工艺；3、新型晶硅太阳能电池工艺；目录21、晶硅太阳能电池及其原理吸收光子，产生电子空穴对。电子空穴对被内建电场分离，在PN结两端产生电势。将PN结用导线连接，形成电流。在太阳电池两端连接负载，实现了将光能向电能的转换。32、常规晶硅太阳能电池工艺制绒扩散去磷硅玻璃（PSG）刻蚀镀膜丝网印刷烧结测试分档筛选目前电池整个工艺仅仅需要七步就可以了！42.1、制绒1、目的：a、去除硅片表面损伤层;b、形成特殊绒面减少光反射。2、方法：a、单晶制绒碱制绒b、多晶制绒酸制绒单晶硅片表面反射率5单晶制绒单晶制绒原理：利用

2、低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌，就称为表面织构化。角锥体四面全是由〈111〉面包围形成。化学用品：NaOH（KOH）、IPA、催化剂、Na2SiO3反应式：Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑单晶绒面6单晶制绒1、工艺控制参数：时间、温度、各种化学品用量。2、工艺控制标准：硅片外表、腐蚀量、金字塔大小、反射率。3、异常类型：硅片发白、发亮、雨点等。4、设备：单晶制绒基本为国产设备，如捷加创、四十八所等。7多晶制绒1、多晶制绒原理：由于多晶硅片是有很多晶粒组成，各晶粒的晶向各不相同，所以不

3、能有碱进行制绒，而选择用酸进行腐蚀制绒。2、化学用品：HNO3、HF、NaOH3、反应式：Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2O多晶绒面8多晶制绒1、工艺控制参数：化学配比、设备带速、温度等。2、工艺控制标准：硅片外表、腐蚀量、虫洞大小、反射率。3、异常类型：硅片发亮或者有暗纹。4、设备：RENA、Schmid、尚德库德勒、四十八所槽式制绒等。92.2、扩散扩散的目的：形成PN结，使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域。扩散方法：在>800℃高温下通过氮气将液态状态下的POCl3引入扩散炉管，在硅片表面形成N型结

4、构。反应公式：10PN结曲线BultmanJ.Methodsofemitterformationforcrystallinesiliconsolarcells,PhotovoltaicsInternational.2011,1:69-80.11扩散1、进舟；5、推结扩散；2、通氧气；6、降温；3、通磷源；7、出舟。4、升温；扩散装置示意图12扩散1、工艺控制参数：时间、温度、气体流量。2、工艺控制标准：薄层方阻和外观3、异常类型：薄层方阻超出规定范围、硅片颜色异常等。4、设备：国产设备如四十八所、捷加创、七星等；国外设备有Tempress、CT等13刻蚀原理：由于在扩散过程中，即

5、使采用硅片的背对背扩散，硅片的所有表面（包括正反面和边缘）都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路，因此需要将该短路通道去除。刻蚀方法：干法刻蚀：等离子刻蚀、激光刻蚀；湿法刻蚀：RENA刻蚀、Schmid刻蚀。2.3、刻蚀14湿法刻蚀1、化学药品：HNO3、HF、H2SO4和NaOH。2、反应式：Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2O湿法刻蚀用CF4和O2来刻蚀扩散后的硅片，其刻蚀原理如下：CF4=CFx*+(4-x)F*(x≤3)Si+4F*=SiF4↑SiO2+4F

6、*=SiF4+O2↑等离子刻蚀15湿法刻蚀1、工艺控制参数：溶液配比、刻蚀槽温度、设备带速等2、工艺控制标准：硅片减薄重量、薄层方阻变化量和硅片外观3、异常类型：硅片减薄重量超出规定范围、硅片颜色异常等。4、设备：湿法刻蚀设备主要为RENA和Schmid；等离子刻蚀国产设备比较多如四十八所、捷加创、七星、北京微星等。16镀膜目的：表面平整的硅片在很宽的波长范围（400～1050nm）内对入射光的反射均高于30%。该反射可以通过表面绒面来降低。为了进一步降低反射，需要在硅片表面制备一层或多层介质膜。同时介质膜也可以起到钝化和防止酸碱对硅片表面侵蚀。2.4、PECVD镀膜17制备Si

7、N薄膜设备的分类18管式镀膜原理：在辉光放电条件下，由于硅烷和氨气等离子体相互碰撞而发生化学反应，在硅片表面生长一层氮化硅薄膜。主要厂家：Centrotherm、七星、捷佳创、四十八所等。19板式镀膜原理：通过一个内置同轴石英管与微波发射器相接后可在石英管上进行表面波放电，从而激发出高均匀度的微波等离子体。主要厂家：Roth&Rau，北京微星等。20两种镀膜方式对比微波频率沉积速度nm/s硅烷与氨气比膜的均匀性表面损伤膜质量光谱响应管式40kHz0.1-0.30.1一般重好短波最