太阳能电池生产工艺课件

单晶硅太阳能电池生产工艺工艺流程及各环节工艺目的和原理工艺流程清洗制绒（超声波清洗→减薄→喷淋→绒面）→（喷淋→酸洗→喷淋→漂洗→喷淋→甩干）→扩散（合片→扩散→卸片）

→刻蚀（叠片→上夹具→刻蚀→插片)→洗磷（去磷硅玻璃→喷淋→甩干）→PECVD→丝网印刷[丝印1（背极）→丝印2（背场）→丝印3（栅极）]→烧结（试烧→批量烧结）超声波清洗机设备要求：稳定性好，精确度高（温度、时间），操作方便（换水方便）。减薄工艺目的；去除表面损伤层和部分杂质。工艺原理；利用硅在浓NaOH溶液中的各向同性腐蚀除去损伤层。Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑工艺条件；生产常用NaOH溶液质量分数为20%左右，温度85±5℃，时间0.2—3min具体据原始硅片的厚度和表面损伤情况而定。绒面目的；制作绒面，减少反射，提升硅片对光吸收效率。原理；利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀，在硅片表面形成无数个3—6微米的金字塔结构，这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射，增加了对光的吸收。条件；生产常用NaOH质量分数1%左右，Na2SiO31.5%—2%，乙醇或异丙醇每次约加200—400ml(50L混合液）。温度85±5℃,时间15—45min，具体工艺据硅片种类、减薄后厚度和上次生产情况而定。质量目标：绒面后硅片表面颜色深灰无亮点、均匀、气泡印小，无篮脚印、白花等现象。400倍显微镜下大小符合标准，倒金字塔结构均匀。漂洗目的；去除氧化层（SiO2）。原理；SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O条件；HF溶液8%—10%，时间10min。注★清洗工艺每个小环节之后，均需用去离子水将硅片冲洗干净，以免残留药液影响倒下个小环节的正常进行。去离子水是指纯水，指的是将水中的强电解质去除并且将弱电解质去除到一定程度的水。其电阻率越大，电导率约小则级别越高。清洗机设备要求：稳定性好，精确度高，密闭性能好，有抽风装置，便于标准化生产，操作简单安全。烘干目的：烘干。原理：热吹风（~75℃）去除硅片表面残留的水。扩散工艺步骤及条件进舟：速度230—280mm/min。通大氮：时间5min，流量27000±5000ml/min。通小氮和氧气：时间35min，O2流量400±40ml/min，N2流量2400±40ml/min通大氮和氧气：时间5min，流量27000±5000ml/min。出舟：速度230—280mm/min。温度：800℃—900℃质量目标：扩散后表面颜色均匀，方块电阻大小一般在40±5欧姆之间.

扩散炉设备要求：精确度高可准确控制反应管的实际工艺温度和气流量。用于长时间连续工作、高精度、高稳定性、自动控制。48所三管扩散炉刻蚀过程的主要反应

放电过程e-+CF4→CF3++F+2e

e-+CF4→CF3+F+e-e-+CF3→CF2+F+e-O2+e-→2O+e-腐蚀过程Si+4F→SiF4↑3Si+4CF3→4C+3SiF4↑2C+3O→CO↑+CO2↑等离子体刻蚀机设备要求：工艺重复性好，刻蚀速度快、均匀性好。密封性能好、操作安全洗磷目的：去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指P2O5与SiO2的混合物）。原理：P2O5溶于HF酸SiO2+6HF=H2SiF6+2H2OH2SiF6可溶于水条件：HF浓度8％-10％洗磷后需用去离子水将硅片冲洗干净并甩干。

PECVD镀SiNx:H薄膜-平板式PECVDPECVD（德）工艺步骤及条件工艺步骤：分17步。进舟→慢抽真空→快抽真空→调压→恒温→恒压→检漏→调压→淀积→淀积→淀积→抽真空稀释尾气→清洗→抽真空→抽真空→充氮→退舟。条件：温度480℃，淀积压强200Pa，射频功率1800W，抽空设定压强0.5pa，进出舟设定15%。质量目标：淀积后表面颜色深蓝且均匀。管式PECVD设备要求：管内气氛均匀、恒温区温度均匀稳定。气路系统、工艺管、真空系统密封可靠，使用安全。工艺稳定性和重复性好，精确度高，射频频率稳定。丝网印刷工艺步骤及要求

工艺步骤：背极（银浆）→烘干→背场（铝浆）→烘干→栅极（银浆)→烘干。要求：背极厚度小于20微米，烘干温度设定160℃—200℃。背场厚度20—35微米，具体根据片源而定。烘干温度160℃—240℃，具体根据浆料确定。栅极要求印刷图案完整、清晰、均匀、对称，无

漏浆及较大断线。烘干温度160℃—240℃，具体据浆料确定。丝网印刷机印刷达标的电池片烧结工艺条件烧结工艺较为灵活，设定时应考虑以下因素：烧结炉的特点，如烧结温区数目，高温区长度，带速设定等等。原始硅片的电阻率。绒面后硅片厚度。扩散后方块电阻印刷背场厚度。网带式烧结炉设备要求：网带运行平稳、温度均匀、可靠性高。节能环保，气流稳定，能提供理想燃烧环境且及时排出废气。太阳能电池的品质要求尽可能高的转换效率表面状况良好（颜色均匀，图案完整、清晰、对称）。低损耗（硅片破损率低）。弯曲度小。生产高效率电池片应具备的条件工艺—有优良的工艺并且与设备匹配。设备—稳定性好，维修频率低，日损耗小精确度高，便于标准化生产，操作简单安全，配套