太阳能电池工艺过程ppt课件

1、太阳能电池消费培训资料太阳能电池消费培训资料什么是太阳能光伏技术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扬作用的才干,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，它必需借助于能量转换器才干转换成为电能。这种把光能转换成为电能的能量转换器，就是太阳能电池。 我们所消费的太阳能电池只需遭到阳光或灯光的照射，就可以把光能转变为电能，它的任务原理的根底是半导体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生电压，假设从PN结两端引出回路，就会产生

2、电流，太阳能电池就可以任务了。太阳能电池在整个光伏产业链中的位置太阳能电池在整个光伏产业链中的位置晶体硅太阳能光伏产业链主要包括：晶体硅太阳能光伏产业链主要包括：硅提纯：如徐州中能，洛阳中硅等最终产品是多晶硅提纯：如徐州中能，洛阳中硅等最终产品是多晶原生料原生料拉晶拉晶/ /铸锭切片：如河北晶龙，锦州阳光等最终产品铸锭切片：如河北晶龙，锦州阳光等最终产品是硅片是硅片单单/ /多晶电池：如南京中电，天威英利等最终产品是多晶电池：如南京中电，天威英利等最终产品是电池电池组件封装：如常州天合，苏州阿特斯等最终产品是组件封装：如常州天合，苏州阿特斯等最终产品是组件组件系统工程：如宁波太阳能，南京开元等

3、最终产品是系统工程：如宁波太阳能，南京开元等最终产品是系统工程系统工程晶体硅太阳能电池消费的工艺流程晶体硅太阳能电池消费的工艺流程Chemical Etching硅片外表化学腐蚀处置Diffusion分散Edge etch去边结Anti-reflective coating制做减反射膜Printing&sintering制造上下电极及烧结Cell testing& sorting 电池片测试分筛Solar Cell Manufacturing电池的消费工艺流程电池的消费工艺流程Cleaning process去PSG硅片外表化学腐蚀处置一次清洗硅片外表化学腐蚀处置一次清洗 目的：去除硅片外表的

4、杂质残留，制做可以减少外表太阳目的：去除硅片外表的杂质残留，制做可以减少外表太阳光反射的光反射的 陷光构造。陷光构造。 原理原理 ： 单晶：利用碱溶液对单晶硅各个晶面腐蚀速率的单晶：利用碱溶液对单晶硅各个晶面腐蚀速率的不同不同, ,在硅片外表形在硅片外表形 成类似成类似“金字塔状的绒面。金字塔状的绒面。 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 + 2H2 多晶：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，多晶：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对硅进展氧化和络对硅进展氧化和络 合剥离，导致硅外表发生各向同性合剥离，导致硅

5、外表发生各向同性非均匀性腐蚀，从而构成非均匀性腐蚀，从而构成 类似类似“凹陷坑状的绒面。凹陷坑状的绒面。 Si + HNO3 SiO2 + NOx Si + HNO3 SiO2 + NOx + H2O+ H2O SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O 绒面微观图绒面微观图硅片外表化学腐蚀处置一次清洗硅片外表化学腐蚀处置一次清洗100X光学显微镜光学显微镜-单晶单晶 1000X电子扫描镜电子扫描镜-单晶单晶100X金相显微镜金相显微镜-单晶单晶1000X电子扫描镜电子扫描镜-多晶多晶5000X电子扫描镜电子扫描镜-多晶多晶硅片外表化学腐

6、蚀处置一次清洗硅片外表化学腐蚀处置一次清洗 常见清洗不良品景象常见清洗不良品景象制制PNPN结分散结分散 目的：在目的：在P P型硅外表上浸透入很薄的一层磷，使前外表变型硅外表上浸透入很薄的一层磷，使前外表变成成N N型，使型，使 之成为一个之成为一个PNPN结。结。 原理原理 ： POCl3 POCl3液态源：经过气体携带液态源：经过气体携带POCL3POCL3分子进入分分子进入分散炉管，使之反响生成磷沉淀在表层。磷在高温下浸透入散炉管，使之反响生成磷沉淀在表层。磷在高温下浸透入硅片内部构成硅片内部构成N N区。区。 4POCL3 + 5O2 = 2P2O5 + 4POCL3 + 5O2 =

7、 2P2O5 + 6Cl26Cl2 2P2O5 + 5Si = 4P + 2P2O5 + 5Si = 4P + 5SiO2 5SiO2 分散后硅片截面表示图分散后硅片截面表示图POCl3液态源分散原理图液态源分散原理图 分散的动态演示分散的动态演示 分散的变化方向分散的变化方向 1. 1.选择性发射极：在栅线覆盖区域进展重掺方阻选择性发射极：在栅线覆盖区域进展重掺方阻2020左右，未覆左右，未覆 盖区域进展轻掺方阻盖区域进展轻掺方阻8080左右。左右。 2. 2.发射极浅结：降低外表方块电阻方阻发射极浅结：降低外表方块电阻方阻6060以上，以上，减少死层和体减少死层和体 内复合，提高电池短波相

8、应才干。内复合，提高电池短波相应才干。制制PNPN结分散结分散去边结去边结 目的：去除硅片边缘的目的：去除硅片边缘的N N型区域，将硅片内部的型区域，将硅片内部的N N层和层和P P层隔分开，以到达层隔分开，以到达 PN PN结的构造要求。结的构造要求。 原理原理 ： 干法刻蚀等离子刻蚀：等离子刻蚀是采干法刻蚀等离子刻蚀：等离子刻蚀是采用高频辉光放电反响，用高频辉光放电反响， 使反响气体激活成活性粒子，这使反响气体激活成活性粒子，这些活性粒子与需求被刻蚀区域些活性粒子与需求被刻蚀区域 的的Si/SiO2Si/SiO2发生反响，构成挥发发生反响，构成挥发性生成物而被去除。性生成物而被去除。 去边

9、结去边结 原理原理 ： 湿法刻蚀背腐蚀：利用湿法刻蚀背腐蚀：利用HF-HNO3HF-HNO3溶液，对溶液，对硅片背外表和边缘进展高速腐蚀，以到达去掉边缘层和消硅片背外表和边缘进展高速腐蚀，以到达去掉边缘层和消除反面绒面的作用。除反面绒面的作用。 Si + HNO3 SiO2 + NOx Si + HNO3 SiO2 + NOx + H2O+ H2O SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O SiO2 + 6HF H2SiF6 + 2H2O 激光去边：利用激光束的高能量使硅熔化，激光去边：利用激光束的高能量使硅熔化，在硅片背外表划槽，在硅片背外表划槽， 用来隔断用来隔断N N层和层和P

10、P层，以到达分别层，以到达分别的目的。的目的。 去边的开展方向：去边的开展方向： 由于湿法刻蚀的优势比较明显，相对转由于湿法刻蚀的优势比较明显，相对转换效率较高，因此以后换效率较高，因此以后 采用湿法刻蚀的厂家将会越来越多。采用湿法刻蚀的厂家将会越来越多。去去PSGPSG二次清洗二次清洗 目的：去除硅片外表的目的：去除硅片外表的P-SiP-Si玻璃层玻璃层PSGPSG, ,为加镀减反射为加镀减反射膜做预备。膜做预备。 原理原理 ：利用：利用HFHF和硅片外表的和硅片外表的P-SiP-Si玻璃层反响，并使之络玻璃层反响，并使之络合剥离，以合剥离，以 到达清洗的目的。到达清洗的目的。 HF + S

11、iO2 H2SiF6 + H2O HF + SiO2 H2SiF6 + H2O 去去PSGPSG开展方向：开展方向： 相对来讲，二次清洗是比较简单的工相对来讲，二次清洗是比较简单的工艺，之后的开展应该会艺，之后的开展应该会 好像好像RENARENA的设备一样，集成湿法刻蚀设的设备一样，集成湿法刻蚀设备，从而缩减流程。备，从而缩减流程。镀减反射膜镀减反射膜PECVDPECVD 目的：在硅片前外表均匀的镀上一层高效的减反射膜，并目的：在硅片前外表均匀的镀上一层高效的减反射膜，并对对mc-Simc-Si进进 行体钝化。行体钝化。 原理原理 ： PECVD PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原

12、子是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电的气体电 离，在部分构成等离子体，而等离离，在部分构成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发子化学活性很强，很容易发 生反响，在基片上堆积出所期望的薄生反响，在基片上堆积出所期望的薄膜。膜。 直接式直接式PECVD间接式间接式PECVD镀减反射膜镀减反射膜PECVDPECVD 板式板式PECVDPECVD相关引见相关引见 此系统有三个腔体，分别是进料腔，反响此系统有三个腔体，分别是进料腔，反响腔包括预热、堆积和冷却三部分和出料腔。各腔体直腔包括预热、堆积和冷却三部分和出料腔。各腔体直接有闸门阀隔开。接有闸门阀隔开。镀减反射膜镀减反射膜PECVDP

13、ECVD PECVD动态演示动态演示印刷和烧结印刷和烧结 目的：在电池上下外表各印上电极图形，经烧结与硅片构目的：在电池上下外表各印上电极图形，经烧结与硅片构成欧姆接成欧姆接 触。触。 原理：银浆，铝浆印刷过的硅片，经过烘干有机溶剂完全原理：银浆，铝浆印刷过的硅片，经过烘干有机溶剂完全挥发，膜挥发，膜 层收缩成为固状物严密粘附在硅片上，层收缩成为固状物严密粘附在硅片上，可视为金属电极资料层可视为金属电极资料层 和硅片接触在一同。当硅片投入烧结和硅片接触在一同。当硅片投入烧结炉共烧时，金属资料融入炉共烧时，金属资料融入 到硅里面，之后又几乎同时冷却构成到硅里面，之后又几乎同时冷却构成再结晶层，也

14、就是在金属再结晶层，也就是在金属 和晶体接触界面上生长出一层外延层，和晶体接触界面上生长出一层外延层，假设外延层内杂质成份假设外延层内杂质成份 相互适宜，这就获得了欧姆接触。相互适宜，这就获得了欧姆接触。 印刷工艺流程：印刷工艺流程： 印刷背电极印刷背电极 烘干烘干 印刷背电场印刷背电场 烘干烘干 印刷正面栅线印刷正面栅线 烧结工艺流程：烧结工艺流程： 印刷完硅片印刷完硅片 烘干烘干 升温升温 降降温共晶温共晶 冷却冷却印刷和烧结印刷和烧结 烧结完电池片外观：烧结完电池片外观：125单晶硅电池单晶硅电池125多晶硅电池多晶硅电池丝网印刷和烧结开展趋势丝网印刷和烧结开展趋势 1.栅线高精化，利用

15、高精细网版把细栅线做到栅线高精化，利用高精细网版把细栅线做到100u以以下。下。 2.烧结炉的开展追求烧结炉的开展追求RTP快速热处置快速热处置单片测试和分选单片测试和分选 目的：经过模拟太阳光太阳能电池进展参数测试和分析，将目的：经过模拟太阳光太阳能电池进展参数测试和分析，将电池片电池片 按照一定的要求进展分类。按照一定的要求进展分类。 原理：利用太阳能电池的光谱特性，温度特性，输出特性等，原理：利用太阳能电池的光谱特性，温度特性，输出特性等，经过经过 相关参数的测定和计算，来表达电池的相关参数的测定和计算，来表达电池的电性能情况。详细内电性能情况。详细内 容非常复杂，这里不再赘述容非常复杂，这里不再赘述 重要参数重要参数 光照强度：光照强度：100mw/cm2100mw/cm2 转换效率，功率，电池片面积转换