电池生产工艺简介ppt课件.ppt

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1、江苏永江新能源科技有限公司太阳能电池生产流程装片制绒清洗扩散湿法刻蚀PECVD丝网印刷分检包装半导体材料硅的晶体结构晶体结构固体可分为晶体和非晶体两大类。原子无规则排列所组成的物质为非晶体。而晶体则是由原子规则排列所组成的物质。晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定熔点，加热时在某一温度范围内逐渐软化。单晶和多晶在整个晶体内，原子都是周期性的规则排列，称之为单晶。由许多取向不同的单晶颗粒杂乱地排列在一起的固体称为多晶。为什么要进行化学腐蚀硅片在切片和研磨等机械加工之后，其表面因加工应力形成一层损伤层及污染.制备绒面的目的：减少光的反射率，提高短路电流（Isc）

2、，最终提高电池的光电转换效率。对硅片进行化学腐蚀有哪些手段酸法腐蚀碱法腐蚀酸腐蚀在绒面制作上的应用利用HF/HNO3在较高化学浓度比时的缺陷选择性腐蚀特性，使损伤层区域优先腐蚀，去除损伤层以及污染。腐蚀后硅片表面形成坑洞结构的绒面，增强光的吸收．酸性腐蚀的原理常用的酸性腐蚀液，通常由不同比率的硝酸（HNO3）,氢氟酸（HF）及缓冲液等组成，其腐蚀的机理为：1.利用硝酸（HNO3）氧化硅片表面Si+2HNO3SiO2+2HNO22HNO2NO+NO2+H2O2.利用氢氟酸（HF）与氧化硅生成可溶于水的络合物．SiO2+6HFH2SiF6+2H2O磷扩散

3、扩散的目的：形成PN结PN结的制造制造一个PN结并不是把两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的。必须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。也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接触。扩散装置示意图磷扩散方法目前一般都用三氯氧磷（POCl3）液态源扩散POCl3无色透明液体，具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟。POCl3很容易发生水解，极易挥发。POCl3磷扩散原理POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式

4、如下：生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：生成的P2O5又进一步与硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为：

5、POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。刻蚀的目的去除边缘PN结，防止上下导通。去除磷硅玻璃湿法刻蚀的原理化学腐蚀在半导体生产中，半导体材料或金属等材料与腐蚀液发生化学反应，从而去除材料表面的损伤层或在材料表面获得一定形状的图形过程。湿法刻蚀湿法刻蚀其实是腐蚀的一种，是对硅片边缘和背面的腐蚀，但不影响太阳电池的工艺结构。HF/

6、HNO3体系，利用其各向同性腐蚀特性，使用KUTTLER设备，利用液体表面张力和毛细作用力，对边缘和背面的N型硅进行腐蚀。去除磷硅玻璃在扩散过程中发生如下反应：POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子：这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。总反应式为：等离子化学气相淀积(PECVD)PECVD名词化学全名：PlasmaEnhanceChe

7、micalVapourDeposition中文解释：等离子增强化学气相沉积PECVD的目的在硅片扩散面镀上一层减反射膜，并起到钝化作用。PECVD原理在高频作用下，若碰撞电子的能量足够高，工艺气体分子中低能电子就会在碰撞中获得充足的能量，使其脱离核的束缚而成为自由电子，发生电离。等离子体在硅片上沉积，形成氮化硅薄膜。厚度不同薄膜呈现的颜色也不同。膜的特性在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜-SiN膜。其还具有卓越的抗氧化和绝缘性能，同时具有良好的阻挡钠离子、掩蔽金属和水蒸汽扩散的能力；它的化学稳定性也很好，除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外，其它酸与它基本不起作用。除

8、SiN膜外，TiO2，SiO2也可作为减反膜金属化在半导体技术中把