晶硅太阳能电池产业链

一、产业链构成

二、光伏产业价值链分析

晶体硅太阳能电池产业链基本由五个环节构成，分别是高纯多晶硅原料生产、单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸、硅片切割、电池芯片制造、组件及系统封装与应用。其中，进入壁垒最高的环节为太阳能级高纯多晶硅原料生产，由于其制造过程资金密集、技术密集、高耗能、回收周期长的特点，目前基本上被国际上7 大厂家垄断。其次，产业链中游的太阳能电池芯片（cell）制造进入壁垒较高，其制造过程主要是技术密集、工艺和设备要求高，电池芯片转换效率的高低决定了处于该环节企业的盈利能力。

另外，硅片切割环节由于切割厚度以及破片率等方面的要求较高，进入也存在一定的壁垒。相对来说，单晶硅拉制或多晶硅定向浇铸(Ingot) 、组件及系统（module-system）封装与应用进入壁垒较低。目前，晶体硅光伏发电产业呈现“倒置漏斗”形状。光伏发电产品市场的发展速度远远超过上游产业的发展，引起这种状况的主要原因是产业链发展不均衡。高纯硅原料的供应不足，上游生产厂家扩产速度过慢，导致高纯度晶硅材料市场出现供不应求的局面并愈演愈烈。不过今年以来，由于大量厂商的投产，处于上游的硅原料价格急剧回落。

太阳能电池的生产主要集中于欧洲国家、日本和美国，其中德国、西班牙、日本和欧盟

集中了太阳能电池生产商，也是产品主要的需求国。目前，我国生产太阳能电池的企业主要有：无锡尚德太阳能电力有限公司、中电电气（南京）光伏有限公司、江苏林洋新能源有限公司、晶澳太阳能电源有限公司。除此之外，国内还有300 多家太阳能电池厂家，但是国内大多数厂商都只是购买电池芯片进行简单的组件封装工作，且产品品种单一。

在各产业链环节，其生产成本具有很大差异，因而所获利润也有较大差异，下面给出在整个产业链最终生产出太阳能电池的成本构成，如下图所示。当然这两年以来由于多晶硅产能的急速扩张，硅材料的价格下降较多，电池成本有较大下降。

三、全球厂商总体分析

产业链上厂商构成状况

位于最上端的多晶硅生产厂商相对较少，光伏发电晶体硅电池片以及组件厂商迅速增多，产能扩张较快。由于晶体硅电池片以及组件扩建周期较短，而处于上游环节的晶体硅原料企业扩张产能周期较长，整个产业链扩张并不能同步，硅原料厂企业产能扩张速度明显滞后于电池片以及组件企业。

另一方面，光伏发电与传统的发电设备不同，设备的维护和机械装置的制造难度相对较小。从目前全球光伏产业链的技术分析来看，下游的硅片、太阳能电池片、太阳能组件环节的生产技术已经相对成熟。国内企业近几年在这些领域发展的速度非常快，涌现出一批全球知名的太阳能电池生产厂商，如江西赛维、无锡尚德、天威英利等。而技术壁垒较高的原料高纯度多晶硅的提炼制造则发展相对较慢，不过近几年由于国内大批厂商的进入，原料环节供需失衡的状况有所缓解。

四、光伏产业链各环节目前技术现状

晶体硅太阳能电池

晶体硅太阳能电池专业班级：机械设计制造及其自动化13秋姓名：张正红学号： 1334001250324 报告时间： 2015年12月

晶体硅太阳能电池摘要：人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力，能源己经成为越来越值得关注的社会与环境问题。人们开始急切地寻找其他的能源物质，而光能、风能、海洋能以及生物质能这些可再生能源无疑越来越受到人们的关注。光伏技术也便随之形成并快速地发展了起来，因此近年来，光伏市场也得到了快速发展并取得可喜的成就。本文主要就晶体硅太阳能电池发电原理及关键材料进行介绍，并对晶体硅太阳能电池及其关键材料的市场发展方向进行了展望。关键词：太阳能电池；工作原理；晶体硅；特点；发展趋势前言 “开发太阳能，造福全人类”人类这一美好的愿景随着硅材料技术、半导体工业装备制造技术以及光伏电池关键制造工艺技术的不断获得突破而离我们的现实生活越来越近！近20年来，光伏科学家与光伏电池制造工艺技术人员的研究成果已经使太阳能光伏发电成本从最初的几美元/KWh减少到低于20美分/KWh。而这一趋势通过研发更新的工艺技术、开发更先进的配套装备、更廉价的光伏电子材料以及新型高效太阳能电池结构，太阳能光伏（PV）发电成本将会进一步降低，到本世纪中叶将降至4美分/KWh，优于传统的发电费用。大面积、薄片化、高效率以及高自动化集约生产将是光伏硅电池工业的发展趋势。通过降低峰瓦电池的硅材料成本，通过提升光电转换效率与延长其使用寿命来降低单位电池的发电成本，通过集约化生产节约人力资源降低单位电池制造成本，通过合理的机制建立优秀的技术团队、避免人才的不合理流动、充分保证技术上的持续创新是未来光伏企业发展的核心竞争力所在！一、晶体硅太阳能电池工作原理太阳能电池是一种把光能转换成电能的能量转换器，太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。

高效晶硅太阳能电池生产的前沿技术介绍

高效晶硅太阳能电池生产的前沿技术介绍系列之 ————SE电池技术序言：太阳能电池产品能够普及的关键是低成本发电。当光伏发电成本与传统能源持平甚至低于传统能源的时候，太阳能电池产品将不依赖于政府的补贴，得以在民众中普及推广。低成本的实现途径包括光电转化效率提高、生产成本下降及组件寿命提升三方面。提高太阳能电池光电转换效率一直是光伏行业工艺研发人员的工作重点，近年来发展起来的高效晶硅太阳能电池前沿技术包括：SE选择性发射电极技术、MWT技术、EWT 技术、HIT技术、表面钝化技术、IBC技术、LBSF技术、黑硅技术、双面电池技术、二次印刷技术等。虽然，到目前为止，上述太阳能电池前沿技术的生产成本还很难与常规电池工艺匹敌，无法实现大批量生产。但是，低成本光伏产品的爆炸式发展将依赖于太阳能电池新工艺技术的革新。因此，我计划对目前世界范围内研发的高效晶硅太阳能电池前沿技术进行一个系列介绍，以便于我司技术人员了解晶硅太阳能电池行业的技术动态，拓展思维方式。本期将首先介绍SE选择性发射电极技术。一、SE电池技术介绍 SE电池技术即选择性发射极（SE-selectiveemiter）技术，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。这样的结构可降低扩散层复合，由此可提高光线的短波响应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。其电池结构示意图如图1所示：图1：SE电池与传统电池结构比较二、SE结构电池的优点 1、降低串联电阻，提高填充因子在丝网印刷工艺下，前栅接触电阻、体电阻和扩散层薄层电阻对串联电阻贡献最大。根据金属-半导体接触电阻理论，接触电阻与金属势垒（barrierheight）和表面掺杂浓度（Nb）有关，势垒越低，掺杂浓度越高，接触电阻越小。 2、减少载流子Auger复合，提高表面钝化效果当杂质浓度大于1017cm-3时，Auger复合是半导体中主要的复合机制，而Auger复合速率与杂质浓度的平方成反比关系，所以SE的浅扩散可以有效减少载流子在扩散层横向流动时的Auger，提高载流子收集效率。

化工产业链图

、石化行业产业链图1 石化行业产业链

聚合氧化乙烯醋酸环氧乙烷水合乙二醇(MEG) 对苯二甲酸(PTA) 聚酯(PET、PBT) 涤纶纤维 ~聚合~ 醋酸乙烯水解 '聚合聚乙烯醇(PVA) VAE、PVA特种纤维、VAE干粉聚乙烯PE ［裂解| 聚合原油丙烯裂解C4 氯化聚合氨氧化羟化聚丙烯PP 丙烯腈异丙醇异丙苯聚合丙烯腈丁二烯聚合丁二烯聚合氧化聚丙烯腈(腈纶) ABS塑料丁苯橡胶过氧化氢异丙苯丙酮氧化分解苯酚聚碳酸酯(PC) 聚氨酯(PU) MDI 或 TDI 双酚A 次氯氯丙醇环化环氧丙烷酸化丙烯醛丙烯酸聚醚多元醇丙烯酸酯聚丙烯酸正丁烯丁二烯异丁烯己二胺己二酸

原油甲苯二甲苯切片拉丝锦纶纤维硝酸硝化烯烃羟化硝基苯烷基苯还原苯胺甲醛光气 MDI 聚醚磺化、中和、混合 BDO PTMEG Cl2 氯化氯苯硫酸磺化、烧碱碱容、水解■苯酚 TDI 聚氨酯（PU）对二甲苯（PX）- 分离聚氨酯对苯二甲酸（PTA）乙二醇聚酯（PET、PBT）— 聚合■涤纶纤维

、天然气化工行业产业链图2 天然气化工行业产业链合成氨天然气合成气（CO、H2） MTO 甲醇 MTP 乙炔尿素硝酸铵甲醛不易燃醋酸甲基叔丁基醚（MTBE）聚甲醛（POM）醋酐醋酸纤维二甲醚有机硅单体- 甲烷氯化物聚氯乙烯（PVC）醋酸甲酯醋酐 PTA 聚乙烯醇（PVA）乙烯聚酯（PBT） PTMEG - PVA纤维 PVA薄膜 PVB薄膜 PVB树脂可再分散性胶粉（EVA）氨纶纤维双甘膦草甘膦

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下：（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为－。（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。（6）去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。（7）制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。

由此可见，太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同，生产的工艺设备也基本相同，但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求，这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

晶硅太阳能电池片的制作过程

晶硅太阳能电池板的制作过程 1、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为 70-85℃。为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20～25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。 2、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。 3、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中，POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子，这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成，主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水，热排风和废水。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。 4、等离子刻蚀由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的PN结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下，反应气体CF4的母体分子在射频功率的激

晶硅太阳能电池的特点和种类

晶体硅太阳能电池的种类及特点太阳能电池已经有30多年的发展历史。目前世界各国研制的硅太阳能电池种类繁多，；主要系列有单晶、多晶、非晶硅几种。其中单晶硅太阳能电池占50％，多晶硅电池占20％、非晶占30％。我国光伏发电发展需解决的关键问题。太阳能光伏发电发展的瓶颈是成本高。为此，需加大研发力度，集中在降低成本和提高效率的关键技术上有所突破，主要包括：a)晶体硅电池技术。降低太阳硅材料的制备成本：开发专门用于晶体硅太阳能电池的硅材料，是生产高效和低成本太阳电池的基本条件；同时实现硅材料国产化和提高性能，从产业链的源头，抓好降低成本工作。提高电池／组件转换效率：高效钝化技术，高效陷光技术，选择性发射区，背表面场，细栅或者单面技术，封装材料的最佳折射率等高效封装技术等。光伏技术的发展以薄膜电池为方向，高效率、高稳定性、低成本是光伏电池发展的基本原则。单晶硅在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，也是最具活力的研究领域。而硅材料太阳能电池无疑是市场的主体，硅基(多晶硅、单晶硅)太阳能电池占80％以上，每年全世界需消费硅材料3000t左右。生产太阳能电池用单晶硅，虽然利润比较低，但是市场需求量大，供不应求，如果进行规模化生产，其利润仍然很可观。目前，中国拟建和在建的太阳能电池生产线每年将需要680多吨的太阳能电池用多晶硅和单晶硅材料，其中单晶硅400多吨，而且，需求量还以每年15％～20％的增长率快速增长。硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率为23％，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15％，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成熟的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电池工艺已近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过23％。单晶硅具有完整的金刚石结构。通过掺杂得到n，P型单晶硅，进而制备出p／n结、二极管及晶体管，从而使硅材料有了真正的用途。单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。多晶硅众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标，从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合 1

异丁烯下游产业链探索总结

目录 1.C4抽余异丁烯的开发利用 (2) 1.1密封填料、胶制品方向 (2) 1.1.1生产聚异丁烯 (2) 1.1.2生产聚丁烯 (5) 1.2树脂、有机玻璃方向 (6) 1.2.1生产甲基丙烯酸甲酯 (6) 1.3轮胎橡胶制品方向 (8) 1.3.1生产丁基橡胶 (8) 1.4汽油添加剂方向 (10) 1.4.1生产叔丁醇 (10) 1.4.2生产乙基叔丁基醚(ETBE) (11) 1.5生产对叔辛基酚 (14) 2.高纯度异丁烯加工利用 (15) 2.1塑料树脂方向 (15) 2.1.1生产抗氧剂 (15) 2.2医药农业方向 (16) 2.2.1生产叔丁胺 (16) 2.2.2生产三甲基乙酸 (17) 2.2.3生产甲代烯内基氯 (18)

1.C4抽余异丁烯的开发利用 1.1密封填料、胶制品方向 1.1.1生产聚异丁烯中分子量聚异丁烯国内外市场分析中分子量聚异丁烯具有优良的耐候性、绝缘性、冷流性、抗紫外线及化学惰性，广泛用于中空玻璃密封胶、防震阻尼胶、压敏胶粘接剂、食品级粘接剂、口香糖等领域。 1世界市场分析目前国外中分子量聚异丁烯生产商只有巴斯夫公司（产能1.6万吨/年，一套为1万吨/年，另一套为0.6万吨/年）和新日石公司（产能0.2万吨/年）两家，合计产能1.8万吨/年。巴斯夫中分子量聚异丁烯的商品名为Oppanol。欧洲最大的三家中空玻璃用密封胶生产厂家Chemetal、Teroson及Kommerling公司均为巴斯夫的客户。法国宝利德公司采用巴斯夫Oppanol为原料生产增粘母粒。国外中分子量聚异丁烯主要用于生产胶粘剂（热熔胶、压敏胶、捕鼠胶、捕蚊胶等）和密封剂。世界知名胶粘剂生产商(3M、Tesa、Teroson/Henkel、Denko、NationalStarch、Gerko、Olin 等)都采用巴斯夫公司的Oppanol产品。此外，Oppanol是世界上最好的香口胶原料，韧性好、不粘牙、高温无溢胶，欧美、日本几乎所有的香口胶或胶姆糖生产企业均采用该产品为原料。同时，Oppanol还被大量应用于医药贴膏，该产品由于对中西药均具有良好的包容性、无过敏、可反复撕贴、不粘毛、高温无溢胶等特性，已成为欧美市场医药贴膏的主流材料。目前国外食品级中分子量聚异丁烯每年需求量为1.6万-2万吨，市场基本由德国巴斯夫独占。中空玻璃是中分子量聚异丁烯的重要应用领域之一，目前其生产技术已经相当成熟，实际使用广泛，节能效果明显，因此受到各国的广泛推广。目前美国中空玻璃应用普及率已高达83%以上。德国政府在中空玻璃推广应用方面加以立法，没有中空玻璃的新建楼房不予批准建设。仅上世纪80年代，前西德共使用中空玻璃达2.1亿m2，节约能源费达52亿马克；欧洲各国的中空玻璃使用普及率已达到50%，日本中空玻璃的生产应用已有30多年的历史，普及率已达10%

高效晶体硅太阳能电池介绍

高效晶体硅太阳电池简介（1） PERC电池是澳大利亚新南威尔士大学光伏器件实验室最早研究的高效电池。它的结构如图2-13a所示，正面采用倒金字塔结构，进行双面钝化，背电极通过一些分离很远的小孔贯穿钝化层与衬底接触，这样制备的电池最高效率可达到23.2％[26]。由于背电极是通过一些小孔直接和衬底相接触的，所以此处没能实现钝化。为了尽可能降低此处的载流子复合，所设计的孔间距要远大于衬底的厚度才可。然而孔间距的增大又使得横向电阻增加（因为载流子要横向长距离传输才能到达此处），从而导致电池的填充因子降低。另外，在轻掺杂的衬底上实现电极的欧姆接触非常困难，这就限制了高效PERC电池衬底材料只能选用电阻率低于0.5 Ωcm以下的硅材料。为了进一步改善PERC电池性能，该实验室设想了在电池的背面增加定域掺杂，即在电极与衬底的接触孔处进行浓硼掺杂。这种想法早已有人提出，但是最大的困难是掺杂工艺的实现，因为当时所采用的固态源进行硼掺杂后载流子寿命会有很大降低。后来在实验过程中发现采用液态源BBr3进行硼掺杂对硅片的载流子寿命影响较小，并且可以和利用TCA制备钝化层的工艺有很好的匹配。1990年在PERC结构和工艺的基础上，J.Zhao在电池的背面接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，结构如图2.13b所示[27]。定域掺硼的温度为900 ℃，时间为20 min，随后采用了drive-in step技术（1070 ℃，2 h）。经过这样处理后背面接触孔处的薄层电阻可降到20 Ω/□以下。孔间距离也进行了调整，由2 mm缩短为250 μm，大大减少了横

向电阻。如此，在0.5 Ωcm和2 Ωcm的p型硅片上制作的4 cm2的PERL电池的效率可达23-24％，比采用同样硅片制作的PERC电池性能有较大提高。 1993年该课题组对PERL电池进行改善，使其效率提高到24％，1998年再次提高到24.4％，2001年达到24.7％，创造了世界最高记录。这种PERL电池取得高效的原因是[28]：（1）正面采光面为倒金字塔结构，结合背电极反射器，形成了优异的光陷阱结构；（2）在正面上蒸镀了MgF2/ZnS双层减反射膜，进一步降低了表面反射；（3）正面与背面的氧化层均采用TCA工艺（三氯乙烯工艺）生长高质量的氧化层，降低了表面复合；（4）为了和双层减反射膜很好配合，正面氧化硅层要求很薄，但是随着氧化层的减薄，电池的开路电压和短路电流又会降低。为了解决这个矛盾，相对于以前的研究，增加了“alneal”工艺，即在正面的氧化层上蒸镀铝膜，然后在370 ℃的合成气氛中退火30 min，最后用磷酸腐蚀掉这层铝膜。经过“alneal”工艺后，载流子寿命和开路电压都得到较大提高，而与正面氧化层的厚度关系不大。这种工艺的原理是，在一定温度下，铝和氧化物中OH-离子发生反应产生了原子氢，在Si/SiO2的界面处对一些悬挂键进行钝化。（5）电池的背电场通过定域掺杂形成，掺杂的温度和时间至关重要，对实现定域掺杂的接触孔的设计也非常重要，因为这关系到能否在整个背面形成背电场以及体串联电阻的大小。在这个电池中浓硼扩散区面积为30 μm×30 μm，接触孔的面积为10 μm ×10 μm，孔间距为250 μm，浓硼扩散区的面积仅占背面积的1.44%。定域扩散

有机硅产品简介及产业规划

有机硅一、有机硅产品简介：有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。有机硅化合物分为两大类，一类是有机硅的低分子化合物即硅烷单体及其衍生物。另一类是有机硅高分子化合物包括硅氧烷中间体及聚硅氧烷产品（如硅油、硅树脂、硅橡胶等）。有机硅产品的基本结构单元是由硅-氧链节构成的，侧链通过硅原子与其他各种有机基团相连，有机硅产品的结构中既含有“有机基团”，又含有“无机结构”，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的特性于一身。与其他高分子材料相比，有机硅产品的突出性能是：耐温性、耐候性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力和低表面能。有机硅产业链分为原料、单体、中间体、深加工产品及制品等四个环节。有机硅原料：为硅粉和氯甲烷。硅粉由金属硅磨成粉制得，金属硅可分为冶金级、化学级和电子级；化学级硅主要用于生产有机硅单体和聚合物。氯甲烷主要包括一氯甲烷和二氯甲烷等，其它氯甲烷由一氯甲烷与氯生成，国内一氯甲烷主要来自于两条途径：有甲醇加氯制得以及草甘膦等农药的生产工艺中生成的副产物。硅粉（学名“硅灰”，Silica Fume ），是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中，SiO2含量约占烟尘总量的90%，颗粒度非常小，平均粒度几乎是纳米级别。

简单的说，硅石粉是原材料，而金属硅粉是进行了深加工的产品。有机硅单体：尽管有机硅品种繁多，但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体，其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷，其次是一甲基三氯硅烷，前者用量占整个单体总量的85%以上。此外，三甲基氯硅烷、乙基及丙基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等，也是生产某些品种不可或缺的原料。有机氯硅烷（甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、聚乙烯基氯硅烷）是整个有机硅工业的基础，而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。大部分的有机硅聚合物是通过二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础的聚合物，再引入其他基团如苯基、乙烯基、氟烷基等，以适应特殊需要。(氯硅烷是硅烷SiH4中的氢原子被氯原子所取代，含氯量低时为气体，较高时为液体，无色或黄色；硅氧烷，分子式为(R2SiO)x ，是含Si—O—Si键构成主链结构的聚合物。习惯上称有机硅或聚硅醚，可以是线型、环状或交联的聚合物。由R2SiCl2型有机氯硅烷水解可得线状硅氧烷和环状硅氧烷。用R2SiCl2与RSiCl3型有机氯硅烷水解、缩聚得交联硅氧烷)。

有机硅单体及其应用

主要有机硅产品及应用目前有机硅产品繁多，品种牌号多达万种，常用的就有4000余种，大致可分为原料、中间体、产品及制品三大类： ★有机硅单体：主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体，如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。 ★有机硅中间体：主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物，如六甲基二硅氧烷（MM）、八甲基环四硅氧烷（D4）、二甲基环硅氧烷混合物（DMC）等。 ★有机硅产品及制品：由中间体通过聚合反应，并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶（高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶）、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶再通过模压、挤出等硫化成型工艺，制得导电按键、密封圈、泳帽等最终直接用品。一、有机硅单体尽管有机硅品种繁多，但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体，其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷，其次有苯基氯硅烷，前者用量占整个单体总量的90％以上。此外，三甲基氯硅烷、乙基及丙基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等等，也是生产某些品种不可或缺的原料。有机氯硅烷（甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷）是整个有机硅工业的基础，而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。大部分有机硅聚合物是通过二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，再引入其他基团如苯基、乙烯基、氯苯基、氟烷基等，以适应特殊需要。甲基氯硅烷生产流程长、技术难度大，属技术密集、资本密集型产业，所以国外各大公司都是基础厂规模化集中建设，而后加工产品则按用途、市场情况分散布点。二、有机硅中间体有机硅单体通过水解（或醇解）以及裂解制得各种不同的有机硅中间体，有机硅中间体是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料，包括六甲基二硅氧烷（MM）、六甲基环三硅氧烷（D3）、八甲基环四硅氧烷（D4）、二甲基环硅氧烷混合物（DMC）等线状或环状硅氧烷系列低聚物。三、硅橡胶硅橡胶是有机硅聚合物中的重要产品之一，在所有橡胶中，硅橡胶具有最广的工作温度范围（–100～350℃），耐高低温性能优异。硅橡胶按其硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联型（热硫化型）、缩聚反应型（室温硫化型）和加成反应型三大类。

晶硅太阳能电池发展状况及趋势分析

晶硅太阳能电池发展状况及趋势分析太阳能属于可再生资源，具有用之不竭、取之不尽的特点，这也推动了晶硅太阳能电池产业的快速发展。我国是晶硅太阳能电池制造大国，但在发展过程中，我国晶硅太阳能电池却遇到了一系列制约性瓶颈，对此要引起高度重视。文章对晶硅太阳能电池发展状况进行了全面和系统的研究，首先对我国晶硅太阳能电池发展状况进行了简要的回顾和分析，在此基础上对未来我国晶硅太阳能电池发展趋势进行了分析，旨在为推动我国晶硅太阳能电池发展提供一些参考。标签：晶硅太阳能电池；发展现状；发展趋势随着全球能源约束越来越大，能源问题已经成为制约全球经济发展的重要因素，特别是在全球都高度重视环境保护的形势下，如何开拓新的能源市场已经成为各个国家高度重视的问题，特别是加强对新能源的利用已经是大势所趋。晶硅太阳能电池是重要的新能源，而且具有绿色环保的优势，因而必须高度重视晶硅太阳能电池的发展。尽管从总体上来看，我国晶硅太阳能取得了重要的发展，但在全球市场竞争越来越激烈的情况下，我国必须大力推动晶硅太阳能电池转型发展，使其在“中国制造2025”战略方面取得重大突破，进而推动我国晶硅太阳能电池步入更加科学化的发展轨道。 1 我国晶硅太阳能电池发展现状随着全球晶硅太阳能电池市场的不断发展壮大，全球都高度重视晶硅太阳能电池发展，特别是自2004年以来，全球晶硅太阳能电池增长率始终保持在20%以上的速度。我国是太阳能光伏电池生产大国，自1959年以来，我国在这方面不断取得新的更大的成效，我国晶硅太阳能电池组件在全球市场的占有率达到了70%左右，表明我国晶硅太阳能电池产生呈现出蓬勃发展的态势。尽管从总体上来看，我国属于晶硅太阳能电池“制造大国”，但我国还没有上升到“制造强国”的行列，还存在一些不容忽视的问题。一是发电成本相对较高。晶硅太阳能电池的发展水平如何，最为重要的就是发电成本，只有较低的发电成本，才能使晶硅太阳能电池得到更有效的推广和利用，使其成为“清洁发电”的重要战略性举措。尽管我国不断加大晶硅太阳能电池技术创新力度，而且也取得了重要的成效，但当前我国晶硅太阳能电池发电成本仍然相对较高，远远高于普通市电价格。由于发电成本相对较高，特别是我国一些晶硅太阳能电池生产企业不注重降低成本，这也直接导致我国晶硅太阳能电池发展受到一定的影响，需要引起高度重视，并通过积极的技术创新来降低发电成本。二是国际贸易壁垒较多。由于我国属于晶硅太阳能电池生产大国，但在出口方面却受到国际贸易壁垒的限制，导致我国晶硅太阳能电池发展受到限制。特别是2008年金融危机以来，针对我国晶硅太阳能电池的贸易壁垒越来越多，国际贸易保护主义越来越严重，比如美国的“双反”政策征收100%的关税。欧盟、印

晶硅太阳能电池片的制作过程

晶硅太阳能电池片的制作过程集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

2019年有机硅行业分析报告

2019年有机硅行业分析报告 2019年4月

目录一、行业管理 (5) 1、行业主管部门及监管体制 (5) 2、主要法律法规及政策 (6) （1）主要法律法规 (6) （2）有机硅相关产业政策 (6) 二、有机硅产业链概况 (7) 1、有机硅简介 (7) 2、有机硅产业链 (8) 三、行业技术水平 (10) 四、行业发展概况 (11) 1、行业发展现状 (11) （1）我国是有机硅生产和消费大国 (11) （2）聚硅氧烷消费结构以硅橡胶为主 (11) （3）有机硅行业上下游呈现不同的竞争格局 (12) （4）近年来DMC价格受市场供需的影响 (13) 2、行业发展趋势 (14) （1）有机硅行业发展前景广阔 (14) （2）未来国内有机硅产能将进一步扩大，行业产能持续向龙头企业集聚 (15) （3）有机硅上游生产企业逐步向下游延伸 (15) （4）立足现有传统领域，通过技术升级深化在新兴产业领域的应用 (16) 五、行业周期性、区域性、季节性特征 (16) 六、影响行业发展的因素 (17) 1、有利因素 (17)

（1）政策支持 (17) （2）有机硅下游应用领域广泛，市场空间较大 (17) （3）具备良好的产业基础 (17) （4）出口形势持续向好 (17) 2、不利因素 (18) （1）安全生产及环境保护投入持续增加 (18) （2）产品开发能力需进一步提高 (18) 七、行业壁垒 (18) 1、技术壁垒 (18) 2、资金壁垒 (19) 3、安全环保壁垒 (19) 4、政策壁垒 (19) 八、行业上下游之间的关联性 (20) 九、行业竞争格局 (20) 1、湖北兴发化工集团股份有限公司 (20) 2、合盛硅业股份有限公司 (21) 3、浙江新安化工集团股份有限公司 (21) 4、内蒙古恒业成有机硅有限公司 (21) 5、山西三佳新能源科技集团有限公司 (22) 6、江苏弘博新材料有限公司 (22) 7、鲁西化工集团股份有限公司 (22) 8、江西蓝星星火有机硅有限公司 (22) 9、陶氏有机硅（张家港）有限公司 (23) 10、东岳集团有限公司 (23)

高效晶体硅太阳能电池背场钝化技术

高效晶体硅太阳能电池作者：S.W. Glunz，Fraunhofer Institute of Solar Energy System 如今的晶体硅光伏组件的成本分布主要是材料成本，特别是硅片成本。因此，采用更薄的硅片以及增加电池的转换效率引起了光伏业界的广泛兴趣。表面钝化电介质钝化与背表面场所有转换效率大于20%的电池结构都具有电介质层的钝化表面。然而，目前业界的晶体硅太阳能电池的表面结构多采用的是丝网印刷和热场Al背表面场（Al-BSF）。它有两个主要的限制：由烧结工艺带来的硅片弯曲；更低的电学和光学特性。特别是，Sback、背表面再复合速率是关键的参数，但是在文献中却有着大量的数值。这使得衡量Al-BSF的潜力与电介质钝化变得很困难。我们对不同的背表面结构并结合高效前表面结构进行了实验。这将有可能准确的确定表面的再复合速率、Sback以及内部反射率Rback。图1表示了不同背表面结构的内部量子效率，从低质量的欧姆Al接触开始一直到PERL/LBSF背表面。有效的Sback和Rback已经从IQE和反射率测量中去除。

采用这些参数就有可能确定不同背表面结构对太阳能电池性能的影响（图2）。电介质钝化甚至比高质量的发射极和更薄的硅片带来的好处更多。电介质层的钝化机理良好的表面钝化有两种不同的机理：交界面状态Dit的降低；场效应钝化，即钝化层中一种载子类型与固定电荷Qf结合时的显著降低。尽管这些机理或两种机理的结合会导致较低的表面再复合速率，Seff(Δn)曲线显示了不同的特性（图3）。热生长的SiO2层更容易获得交界面状态的降低，而对于PECVD沉积的薄膜，如SiNx，场效应钝化和中等程度的Dit降低则更为常见。SiO2的Dit=1010cm2eV-1，Qf=1010cm2。而SiNx的Dit=1011cm2eV-1，Qf=1011cm2。

19.2% efficient c-Si solar cells using ion implantation采用离子注入技术的晶硅太阳电池效率达到19.2%

19.2% efficient c-Si solar cells using ion implantation Jian Wu, Yumei Li, Xusheng Wang, Linjun Zhang Canadian Solar Inc., 199 Lushan Road, SND, Suzhou, Jiangsu, China ABSTRACT Ion-implantation offers numerous advantages for solar cell manufacturing. Canadian Solar Inc. (CSI) has developed an average efficiency 19.23%, champion efficiency 19.39% solar cell (156mm) process using a high throughput Varian (Applied Materials) Solion ion-implant tool based on a beam line design. The path to commercialization has included module process development, achieving 265W with 6×10 cells. With the installation of the high-throughput ion implanter for PV, optimized unit processes were transferred from the lab to the production floor at CSI. 1. INTRODUCTION Ion implantation has been reported as a breakthrough technology in PV industry to drive down $/W cost. Ion implantation is a process of precisely introducing a known amount of energetic particles into any substrate to alter its material properties. Emitters formed by ion implantation show improved cell efficiency due to the benefit in blue wavelength region. The quality of the emitters formed by ion implantation followed by activation has clear advantages over emitters made by conventional POCl3diffusion, in terms of lattice defect recovery as well as dopant activation (no dead layer), as depicted by TEM micrographs and SIMS profiles. By tailoring the activation temperature and ambient, a layer of oxide can be formed during activation [1]. J0e data show surface passivation is better with SiO2/SiN x stack than single SiN x layer. We prove ion implantation technology is mass production ready for PV cell manufacturing, and it is an essential enabler of lower $/W. 2. EXPERIMENTS Fig. 1Process simplification for fabrication of ion implantation emitter cells: (a) standard POCl3 process; (b) implanted process. Ion implanted process is described in Fig.1 (a). Fig.1 (b) presents traditional POCl3diffusion solar cell process as reference. Ion implantation is a single side process, so edge isolation is not necessary. SIMS and TEM are conducted on both POCl3diffused and ion implanted samples, to understand and characterize the emitter quality. Lower surface concentration from ion implantation is observed. The precise dose control of ion implanter provides excellent uniformity and repeatability within wafer and wafer-to-wafer on 156mm pseudo sq. wafers. Metallization was optimized to account for the modified doping profile and SiO2/SiN x stack passivation layer. The internal quantum efficiency (IQE) and dopant

有机硅解说

有机硅是做硅的化合物，多晶硅是做硅的晶体用于半导体和太阳能硅（Si）是地球上含量很丰富的元素，在表层占第二位（25.8%），仅次于占第一位（49.5%）的氧（O）元素。提起硅的用途，大概人人耳尽能详，“硅谷”早已不是什么新名词，硅半导体材料催生了现代电子工业，乃至日新月异的IT产业，它的神奇魔力造就了“新经济”的滚滚浪潮；另外，以硅酸盐为基础的无机硅化合物（岩石、沙砾、水晶等）由于广泛存在于自然界中，取之不尽、用之方便，几千年来人们就利用其做成水泥、陶瓷、玻璃等制品为自己的生活服务。涉及到证券市场上有关的上市公司，前者有有研硅股、浙大海钠，星新材料,后者就更多，如大同水泥、华光陶瓷类等公司。本文要谈的是硅的第三种用途——有机硅化合物。谈到有机硅化合物，多数人却知之甚少，证券市场目前也鲜见其踪影。其实，这种自然界并不存在的、由人工合成的化合物，自40年代实现工业化以来，得到了蓬勃的发展，其应用范围也从军工、国防逐渐深入到人们日常生活的各个领域，如用于计算机、手机和各类电器键盘的导电按键，隐型眼镜，游泳镜和游泳帽，儿童用的奶嘴，高层建筑的玻璃幕墙的粘接剂，医用的人造器官，皮革、高级织物的整理剂，以及高级洗发水中的硅油柔顺剂都离不开有机硅。可以说，有机硅化合物在人们的衣、食、住、行、医疗、美容，以及上天入海的诸多方面都有其可以发挥作用的地方，它已成为人们的日常生活中不可或缺的一部分，成为化工新材料的佼佼者，其发展正可谓方兴未艾。有机硅本身不仅是一种新型材料，而且为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证，鉴于有机硅材料产品千变万化，具有“直接用量不大但用途广泛”的特点，因此获得了“工业味精”、“科技发展催化剂”的美誉。有机硅行业除了少数上游的单体企业规模较大外，大量的是从事制品、添加剂生产的中小民营企业，相信随着我国主板市场规模的不断扩大，特别是二板市场的推出、企业所有制限制的放宽，必将有充满勃勃生机的有机硅企业在未来的证券市场上大显身手。本文拟就对有机硅的分类、加工、应用、进展、前景等各方面进行大致的概述，旨在帮助投资者对有机硅行业有一个比较清晰的认识和了解，从而正确把握有机硅行业及相关公司的投资机会。有机硅是化工中间原料，有很多种，应用范围广，如橡胶等等多晶硅是半导体材料，主要应用做太阳能电池的原料和电子产品中有机硅是化工中所说的化合物统称,比如有机硅的消泡剂,有机硅粘合剂等等,这是一条化学产业链: 多晶硅是属冶炼行业的品种,是将二氧化硅通过物理化学方法提纯后的产品,简单理解就是将石英砂转变成太阳能电池硅片的产业链.其主要用途也就是用来生产太阳能电池板 ★有机硅材料是一类包罗广泛的化学产品。在商业领域的“有机硅产品”的含义是泛指含有硅元素（Si）的有机化合物、聚合物及其后续加工制品。有机硅聚合物具有半有机半无机的高分子骨架和有机侧链，这样的特殊高分子结构，赋予它一系列优良性能。有机硅材料的物质形态多种多样，绝大部分有机硅聚合物都耐高温、耐低温；憎水防潮，耐气候老化；高绝缘强度、低介电损耗、并且其介电性能随温度和频率变化改变很小；有机硅材料无毒、生理惰性。有机硅产品可分为三大类：有机硅单体、有机硅聚合物、硅烷偶联剂。按产品生产和应用的不同，可以将有机硅产品大体分为上游产品和下游产品两大类。上游产品主要是各类有机硅单体和中间体，其中产量最大的单体是甲基氯硅烷单体，其次是苯基氯

太阳能电池片技术发展的现状和趋势

太阳能电池片生产技术的发展和趋势 LED光伏电子项目部 2009/2/22

1太阳能电池片的生产工艺 1.1太阳能电池的工作原理典型的太阳电池本质上是一个大面积半导体二极管，它利用光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能。当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大于禁带宽度Eg的光子能把价带中电子激发到导带上去，形成自由电子,价带中留下带正电的自由空穴，即电子-空穴对，通常称它们为光生载流子。自由电子和空穴在不停的运动中扩散到pn结的空间电荷区,被该区的内建电场分离电子被扫到电池的n型一侧，空穴被扫到电池的p型一侧，从而在电池上下两面(两极) 分别形成了正负电荷积累，产生“光生电压”,即“光伏效应”（photovoltaic effect）若在电池两侧引出电极并接上负载,负载中就有“光生电流”通过，得到可利用的电能,这就是太阳电池的工作原理，如图1所示。图1太阳电池的工作原理光伏效应是1839年法国Becqueral第一次在化学电池中观察到的。1876年在固态硒(Se)的系统中也观察到了光伏效应,随后开发出Se/CuO光电池。硅光电池的报道出现于1941年1954年，贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅光电池，为太阳能光伏发电奠定了技术基础，成为现代太阳电池时代的划时代标志。作为能源,硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用。在随后10。多年里,硅太阳电池在空间应用中不断扩大，工艺不断改进,电池设计逐步定型。70 年代初，许多新技术引入电池制造工艺,转换效率有了很大提高。与此同时,硅太阳电池开始引入地面应用，70年代末，地面太阳电池产量已经超过了空间电池产量,促使成本不断降低。80年代初，硅太阳电池发展进入快速发展时期，技术进步和研究开发使太阳电池效率进一步提高，商业化生产成本持续降低，应用不断扩大。在太阳电池的整个发展历程中,先后开发出各种不同结构的电池，如肖特基(MS)电池、MIS电池、MINP电池、异质结电池等，其中同质p2n结电池自始至终占着主导地位，其他结构电池对太阳电池的发展也产生了重要影响。在材料方面,有晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒(CIS)薄膜电池、碲化镉(CdTe)薄膜电池、砷化镓薄膜电池等，由于薄膜电池被认为是未来大幅度降低成本的根本出