太阳电池工艺培训资料.ppt

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1、太阳电池工艺培训资料什么是太阳能光伏技术太阳是能量的天然来源。地球上每一个活着的生物之所以具有发挥作用的能力,甚至于是它的生存，都是由于直接或间接来自于太阳的能量。太阳能是一种辐射能，太阳能发电就意味着---要将太阳光直接转换成电能，它必须借助于能量转换器才能转换成为电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。我们所生产的太阳能电池只要受到阳光或灯光的照射，就能够把光能转变为电能，它的工作原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压（光

2、生电压），假如从PN结两端引出回路，就会产生电流，太阳能电池就可以工作了。整个光伏产业链晶体硅太阳能光伏产业链主要包括：硅提纯：最终产品是多晶原生料；拉晶/铸锭切片：最终产品是硅片；单/多晶电池：最终产品是电池；组件封装：最终产品是组件；系统工程：最终产品是系统工程；整个光伏产业链晶体硅太阳能电池生产的工艺流程ChemicalEtching硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）Diffusion扩散Edgeetch去边结Anti-reflectivecoating制做减反射膜Printing&sintering制作

3、上下电极及烧结Celltesting&sorting电池片测试分选太阳电池的生产工艺流程Cleaningprocess去PSG硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）目的：去除硅片表面的损伤层，制做能够减少表面太阳光反射的陷光结构。原理：单晶：利用碱溶液对单晶硅各个晶面腐蚀速率的不同,在硅片表面形成类似“金字塔”状的绒面。Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑常用碱的浓度为0.5~3%，根据实际制绒效果进行调整；硅酸钠被加入到溶液中起缓冲作用；异丙醇被加入到溶液中起消泡剂的作用；制绒溶液温度：80~90度

4、（根据实际制绒效果进行调整）；制绒时间：10~40分钟（根据不同溶液配比进行调整）；硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）多晶：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对硅进行氧化和络合剥离，导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，从而形成类似“凹陷坑”状的绒面。Si+HNO3→SiO2+NOx↑+H2OSiO2+6HF→H2SiF6+2H2O主要腐蚀酸：硝酸+氢氟酸；常用缓和剂：去离子水、醋酸、磷酸、硫酸等；溶液温度：0~30度（根据不同溶液配比进行调整）；制绒时间：0~10分钟；绒面微观图硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗

5、）100X光学显微镜-单晶1000X电子扫描镜-单晶100X金相显微镜-单晶1000X电子扫描镜-多晶5000X电子扫描镜-多晶1000X电子扫描镜-多晶硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）制绒前后硅片表面对光的反射率比较硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）硅片腐蚀量与电池片参数的关系（多晶）硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）常见清洗不良品现象“雨点”&白斑改善方案：增加异丙醇的量可以去除“雨点”现象；白斑-绒面发白改善方案：增加溶液浓度、提高温度、延长腐蚀时间等可以改善“白斑”现象，但会增加硅片的腐蚀量；仍需不断总结

6、经验；硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）常见清洗不良品现象手指印禁止不带一次性手套或者乳胶手套而直接用手接触硅片表面；“水纹”改善方案：从溶液中取片时向硅片表面不断的喷水，保持硅片表面湿润可以改善此种现象；另外，排掉部分溶液，补充新溶液或者重新配制溶液也可以改善此种现象；硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）常见清洗不良品现象表面油污、表面划痕、制绒后规则性出现“区域线”等异常现象归结为硅片问题，我们也要在工作中不断总结经验，如何解决这些问题。制PN结（扩散）目的：在P型硅表面上渗透入很薄的一层磷，使前表面变成N型，

7、使之成为一个PN结。原理：POCl3液态源：通过气体携带POCL3分子进入扩散炉管，使之反应生成磷沉淀在表层。磷在高温下渗透入硅片内部形成N区。4POCL3+5O2=2P2O5+6Cl2↑2P2O5+5Si=4P+5SiO2扩散后硅片截面示意图POCl3液态源扩散原理图制PN结（扩散）扩散的原理扩散的变化方向1.选择性发射极：在栅线覆盖区域进行重掺（方阻20左右），未覆盖区域进行轻掺（方阻80左右）。2.发射极浅结：降低表面方块电阻（方阻60以上），减少死层和体内复合，提高电池短波相应能力。3.链式扩散：在硅

8、片表面喷涂或印刷磷酸（磷浆），然后利用链式扩散炉进行扩散，特点产能大。制PN结（扩散）制PN结（扩散）单面扩散示意图制PN结（扩散）——常见扩散不良现象表面有点状或者块状斑迹，产生该现象的原因是硅片在扩散前表面被污染（水、偏磷酸、灰尘等）；刻蚀目的：去除硅片边缘的N型区域，将硅片内部的N层和P层隔离开，以达到PN结的结构要求。原理：干法刻蚀（等离子刻蚀）：等离子刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体