太阳能电池简介

1、太陽能電池製程簡介太陽能電池製程簡介1步驟一：晶片入料檢驗步驟一：晶片入料檢驗粗糙粗糙化蝕刻化蝕刻磷擴散磷擴散晶晶邊絕緣邊絕緣抗抗反射反射層層進進料檢驗料檢驗金屬化網印金屬化網印快速快速共燒共燒測試測試並分級並分級1. 進行入料檢驗：進行入料檢驗：TTV 、阻值、厚度等，合規者入庫，不合規者退貨或、阻值、厚度等，合規者入庫，不合規者退貨或MRB審查審查2. PL (光致激發光致激發)可當作入料檢驗工具，可當作入料檢驗工具，PL強度強度 / impurity跟電池效率具有正相關跟電池效率具有正相關正常單晶PL檢驗結果異常單晶PL檢驗結果(造成低Voc)步驟二：表面粗糙化步驟二：表面粗糙化去除晶片

2、切割造成的去除晶片切割造成的Saw damage&降低反射率降低反射率粗糙粗糙化蝕刻化蝕刻磷擴散磷擴散晶晶邊絕緣邊絕緣抗抗反射反射層層進進料檢驗料檢驗金屬化網印金屬化網印快速快速共燒共燒測試測試並分級並分級Raw wafer測視圖Raw wafer正視圖酸蝕刻後蝕刻後表面較暗蝕刻後表面較暗1. 一般而言多晶矽晶片使用酸蝕刻一般而言多晶矽晶片使用酸蝕刻(HF+HNO3)，單晶矽晶片使用鹼蝕刻，單晶矽晶片使用鹼蝕刻(KOH)2. 蝕刻後可降低晶片表面反射率及提高表面積，有助提升光電流蝕刻後可降低晶片表面反射率及提高表面積，有助提升光電流Wafer不良導致常見蝕刻異常不良導致常見蝕刻異常41

3、. 來料晶片髒污或油汙導致酸蝕刻不完全來料晶片髒污或油汙導致酸蝕刻不完全2. 來料晶片暗裂破片導致連續生產追撞或表面殘酸殘留來料晶片暗裂破片導致連續生產追撞或表面殘酸殘留正常蝕刻後外觀米粒大小完整髒汙導致蝕刻異常米粒形狀破碎表面殘酸生產異常破片步驟三：形成步驟三：形成P/N Junction在晶片表面進行在晶片表面進行n型參雜，形成型參雜，形成P-N junction粗糙粗糙化蝕刻化蝕刻磷擴散磷擴散晶晶邊絕緣邊絕緣抗抗反射反射層層進進料檢驗料檢驗金屬化網印金屬化網印快速快速共燒共燒測試測試並分級並分級 Pre-deposition : 4POCl3 + 3O2 2P2O5 + 6Cl2Cap

4、Oxidation : 2P2O5 + 5Si 4P + 5SiO2磷擴散前外觀較淺磷擴散後外觀較深1.電池廠採用熱擴散方式形成電池廠採用熱擴散方式形成p-n junction，此為關鍵製程之一，此為關鍵製程之一2.多晶片電阻為多晶片電阻為8090 ，若搭配選擇性射極若搭配選擇性射極(LDSE)可達可達110120 步驟四：晶邊絕緣步驟四：晶邊絕緣利用化學蝕刻晶邊絕緣利用化學蝕刻晶邊絕緣 ，避免正背面漏電，避免正背面漏電粗糙粗糙化蝕刻化蝕刻磷擴散磷擴散晶晶邊絕緣邊絕緣抗抗反射反射層層進進料檢驗料檢驗金屬化網印金屬化網印快速快速共燒共燒測試測試並分級並分級1.早期電池廠是採用雷射絕緣晶邊，但因效

5、率較低已逐漸淘汰早期電池廠是採用雷射絕緣晶邊，但因效率較低已逐漸淘汰2.後期電池廠均採用化學晶邊絕緣後期電池廠均採用化學晶邊絕緣(可提升可提升0.2%)，已成目前市場主流，已成目前市場主流雷射晶邊絕緣(效率較低)化學晶邊絕緣(效率較高)蝕刻後表面步驟五：沉積抗反射層步驟五：沉積抗反射層利用利用PECVD沉積沉積SiN薄膜，降低入射光反射率薄膜，降低入射光反射率粗糙粗糙化蝕刻化蝕刻磷擴散磷擴散晶晶邊絕緣邊絕緣抗抗反射反射層層進進料檢驗料檢驗金屬化網印金屬化網印快速快速共燒共燒測試測試並分級並分級1.利用不同利用不同SiN薄膜厚度可呈現不同外觀顏色，但以藍色系為主流薄膜厚度可呈現不同外觀顏色，但以

6、藍色系為主流2.可藉由提高可藉由提高SiN折射率來改善太陽能模組的折射率來改善太陽能模組的PID問題問題 (電勢誘發衰減電勢誘發衰減)常見太陽能電池藍色系(效率較高)彩色太陽能電池 (效率較低)Wafer不良導致常見不良導致常見CVD異常異常8 Wafer髒汙或油汙：外觀異常導致髒汙或油汙：外觀異常導致CVD站點重工站點重工 CVD機台通常裝設有自動視覺檢察系統機台通常裝設有自動視覺檢察系統(AOI)，會挑出沉積後異常外觀，因此大，會挑出沉積後異常外觀，因此大部分的晶片髒污或者油污會在部分的晶片髒污或者油污會在CVD站點挑出並重工站點挑出並重工 Wafer表面刮傷：外觀異常導致表面刮傷：外觀異

7、常導致CVD站點重工站點重工步驟六：電極網印步驟六：電極網印利用網版印刷利用網版印刷(Screen Printing)形成正背面電極形成正背面電極粗糙粗糙化蝕刻化蝕刻磷擴散磷擴散晶晶邊絕緣邊絕緣抗抗反射反射層層進進料檢驗料檢驗網印網印快速快速共燒共燒測試測試並分級並分級鋁膠鋁膠銀鋁膠銀鋁膠 : 背面背面Busbar正面銀膠形成正面銀膠形成busbar和和finger1.網印耗材網印耗材(膠料膠料 /網版網版/刮刀刮刀)為太陽能電池第二大成本支出為太陽能電池第二大成本支出2.早期電池廠發展早期電池廠發展Double printing，近期已經逐漸走向，近期已經逐漸走向Dual printing技

8、術技術Wafer不良導致常見網印異常不良導致常見網印異常 Wafer尺寸偏小：導致正面網印偏移而降尺寸偏小：導致正面網印偏移而降BIN 正常晶片尺寸為正常晶片尺寸為156 0.5mm，各電池廠的網印面積尺寸介於，各電池廠的網印面積尺寸介於154155mm，因此，因此wafer尺寸若偏小尺寸若偏小100Wafer不良導致常見分類異常不良導致常見分類異常電性：電性：Grain Boundary造成低效電池片造成低效電池片17UocIscRsRshFFIrev2NCell0.610 8.428 2.333477.19 3.369 16.34%UocIscRsRshFFIrev2NCell0.604

9、8.462 2.445276.80 2.728 16.14%Wafer含過多的金屬雜質含過多的金屬雜質(Fe, Ti.)導致導致Voc開路電壓偏低和開路電壓偏低和Irev逆向電流值偏高逆向電流值偏高Wafer不良導致常見分類異常不良導致常見分類異常電性：電性：SiC導致導致hot spot降降BINWafer裡面的裡面的SiC若沒有切除乾淨，在若沒有切除乾淨，在cell端會造成端會造成1. Rsh (並聯電阻並聯電阻)偏低和偏低和Irev (逆向電流逆向電流)偏高導致偏高導致hot spot疑慮必需降疑慮必需降BIN2. cell正面外觀會有小白點正面外觀會有小白點利用EDS偵測到C元素cel

10、l正背面均可以看到小白點Wafer不良導致常見分類異常不良導致常見分類異常電性：邊角料導致效率偏低電性：邊角料導致效率偏低19開路開路電壓電壓短路短路電流電流串聯串聯電阻電阻並聯並聯電阻電阻理想理想因子因子效率效率A區0.622V8.57A2.42m21779.43%17.4%B區0.589V7.64A1.56m26877.06%14.25%C區0.558V6.98A1.45m42376.44%12.23% Ingot的的B區和區和C區通常會含有較多雜質，因此若切除部分太少導致區通常會含有較多雜質，因此若切除部分太少導致carrier lifetime偏低，會導致電池片效率偏低，通常偏低，會導致電池片效率偏低，通常Voc / Isc / Rs會呈現下降趨勢會呈現下降趨勢Wafer不良導致常見電池異常不良導致常見電池異常電性：電性：LID導致效率衰退導致效率衰退20Test condition：60kw/hr, 240hr, SPEC2%1. P-type wafer的的Boron在光照射下會與在光照射下會與Oxyg