电池片工艺课件.ppt

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1、学习报告电池片工艺流程2011/2/14太阳能电池片结构太阳能电池分为单晶电池和多晶电池，但是它们的结构基本一样，都有以下部分组成表面细栅线表面主栅线绒面蓝色氮化硅扩散层硅基体铝硅形成背面太阳能的电池片结构l单晶与多晶的区别：当熔融的单质硅凝固硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒而形成单晶硅，若这些晶核长成晶取向不同的晶粒，形成多晶硅。l单晶硅：纯度高，是一种良好的半导体材料主要用于制作半导体元件，多晶硅是制作单晶硅的材料l单晶硅与多晶硅的区别它们的原子结构排列：单晶有序排列，多晶为无序排列太阳能电池片工艺流程清洗与制绒扩散

2、边缘蚀刻印刷电极PECVD去磷硅玻璃烧结分选测试检验入库制绒一、制绒工艺目的：1、消除表面硅片有机物和金属杂质2、去除硅片表面机械损伤层3、在硅片表面形成起伏不平的绒面，增加太阳光的吸收，减少反射二、制绒的原理：利用硅在低浓度碱液中的各向异性腐蚀，即硅在(110)及(100)晶面的腐蚀速率远大于(111)晶面的腐蚀速率。经一定时间腐蚀后，在(100)单晶硅片表面留下四个由(111)面组成的金字塔三、绒面形成的机理：A、金字塔从硅片缺陷处产生；B、缺陷和表面沾污造成金字塔形成制绒C、化学反应产生的硅水合物不易溶解，从而导致金字塔形成；D、异丙醇和硅酸钠是产生

3、金字塔的原因。硅对碱的择优腐蚀是金字塔形成的本质，缺陷、沾污、异丙醇及硅酸钠含量会影响金字塔的连续性及金字塔大小。四、为什么要形成金字塔？这样利用陷光原理，减少光的反射，提高短路电流(Isc)，增加PN结面积，最终提高电池的光电转换效率。五、制绒的工艺流程制绒1、单晶制绒工艺：NaOH，Na2SiO3，IPA混合体系进行硅片制绒。配比要求：NaOH浓度0.8wt%-2wt%；Na2SiO3浓度0.8wt%-2wt%；IPA浓度5vol%-8vol%。制绒时间：25-35min，制绒温度75-90oC2、多晶制绒工艺：HNO3，HF，DIWater混合体系。

4、常用的两个溶液配比大致如下：HNO3：HF：DIWater=3：1：2.7；HNO3：HF：DIWater=1：2.7：2制绒温度6-10℃，制绒时间120-300sec制绒对单晶制绒影响的因子：1、温度：温度过高，IPA挥发加剧，气泡印就会随之出现，这样就大大减少了PN结的有效面积，反应加剧，还会出现片子的漂浮，造成碎片率的增加；同时腐蚀速率过快，控制困难；温度过低，腐蚀速率过慢，制绒周期延长；制绒温度范围：75-90oC2、IPA：(1).协助氢气的释放。IPA不足时，会导致氢气会粘附在硅片表面，造成硅片漂浮。(2).减弱NaOH溶液对硅片的腐蚀力度，

5、调节各向因子。纯NaOH溶液在高温下对原子排列比较稀疏的100晶面和比较致密的111晶面破坏比较大，各个晶面被腐蚀而消融，IPA明显减弱NaOH的腐蚀强度，增加了腐蚀的各向异性，有利于金字塔的成形。制绒3、时间经过1min制绒的表面形貌经过5min制绒的表面形貌经过10min制绒的表面形貌经过30min制绒的表面形貌制绒4、氢氧化钠的影响：NaOH对硅片的反应速率有着重要影响。在相同的时间内，NaOH的浓度越高，金字塔的体积就越大，当超过一定限度时，各向的异性因子变小，绒面也会越来越差，类似于抛光。对反射率的影响：制绒5、硅酸钠的含量的影响：SI和NaOH

6、反应生产的Na2SiO3和加入的Na2SiO3能起到缓冲剂的作用，使反应不至于很剧烈,变的平缓。Na2SiO3使反应有了更多的起点，生长出的金字塔更均匀，更小一点Na2SiO3多的时候要及时的排掉，Na2SiO3导热性差，会影响反应,溶液的粘稠度也增加，容易形成水纹、花蓝印和表面斑点。6、槽体密封程度、异丙醇挥发：槽体密封程度，异丙醇挥发对制绒槽内的溶液成分及温度分布有重要影响。制绒槽密封程度差，导致溶液挥发加剧，溶液液位的及时恢复非常必要，否则制绒液浓度将会偏离实际设定值。异丙醇的挥发增加化学药品消耗量增加的同时，绒面显微结构也将因异丙醇含量改变发生相应

7、变化。制绒l异常处理：1、发白片：原因：制绒时间不够，硅片制绒温度偏低。解决方法：适当延长制绒时间，提高制绒温度。制绒发白片原因：氢氧化钠过量，或者是制绒时间过长。解决方法：适当降低氢氧化钠用量或者缩短制绒时间。13制绒雨点片：原因：制绒过程中IPA不足，硅片表面气泡脱附不好。解决方法：提高溶液中IPA的含量，可以从初配开始，也可以在过程中补加完成。14制绒绒面偏大，绒面凹凸不显著：原因：腐蚀量过大；制绒过程温度偏高。改善方法：适当缩短制绒时间，观察制绒温度是否在设定的范围内。15制绒绒面偏小：原因:制绒时间不够；或溶液浓度偏稀。改善方法：适当延长制绒时间

8、；降低制绒初配时水的比例。16扩散工艺l什么是扩散？扩散：物质分子