电池片工艺流程
电池片工艺的经验总结

电池片工艺的经验总结一、引言电池片工艺是太阳能电池制造过程中至关重要的环节,直接影响太阳能电池的性能和效率。
本文将从工艺步骤、材料选择、设备调试和质量控制等方面总结电池片工艺的经验。
二、工艺步骤1. 切割硅片: 在电池片工艺中,硅片是基础材料,首先需要将硅块切割成薄片。
切割时要注意切割机的调试和操作技巧,确保切割的薄片质量良好。
2. 清洗硅片: 清洗硅片是为了去除表面的杂质和污染物,以提高电池片的光吸收能力。
清洗过程中要选择合适的清洗液和清洗方法,注意控制清洗时间和温度。
3. 制备抗反射膜: 抗反射膜的制备是为了减少光的反射,提高光的吸收率。
在制备过程中,要注意控制涂覆的均匀性和薄膜的厚度,以及烘烤的温度和时间。
4. 沉积P型和N型层: P型和N型层的沉积是为了形成PN结,实现电荷分离和电流产生。
沉积过程要控制沉积速度和温度,确保层的均匀性和质量。
5. 金属电极的制备: 金属电极是将电流引出太阳能电池的重要组成部分,制备时要选择合适的金属材料和制备方法,确保与硅片的接触良好。
6. 背面的抗反射膜和保护层: 背面的抗反射膜和保护层的制备是为了减少背面反射和保护电池片。
制备时要注意控制膜的厚度和烘烤的温度,以及涂覆的均匀性。
三、材料选择1. 硅片: 选择高纯度、低杂质的硅片,以提高电池片的光吸收能力和电导率。
2. 抗反射膜: 选择光吸收率高、反射率低的材料制备抗反射膜,如氧化锌、氮化硅等。
3. 金属电极: 选择电导率高、与硅片接触良好的金属材料,如银、铝等。
四、设备调试1. 各设备参数的调试: 不同设备在电池片制备过程中起到不同的作用,需要根据工艺要求调整设备的参数,如温度、压力、速度等。
2. 设备操作的技巧: 操作设备时要熟练掌握操作技巧,避免对材料和设备造成损害,同时确保操作的准确性和稳定性。
五、质量控制1. 过程控制: 在整个制备过程中,要进行严格的过程控制,及时发现和解决问题,确保每一步的质量。
电池片的加工工艺

(一)单晶硅片加工工艺主要为:切断→外径滚圆 →切片→倒角→研磨→腐蚀、清洗等。
1.切断 切断又称割断,是指在晶体生长完成后,沿垂直
于晶体生长的方向切去晶体硅头尾无用部分,即头部 的籽晶和放肩部分以及尾部的收尾部分。通常利用外 圆切割机进行切割,刀片边缘为金刚石涂层,这种切 割机的刀片厚,速度快,操作方便;但是刀缝宽,浪 费材料,而且硅片表面机械损伤严重。目前,也有使 用带式切割机来割断晶体硅的,尤其适用于大直径的 单晶硅。
五、镀减反射膜 光照射到平面的硅片表面,其中一部分被反射,
即使对绒面的硅表面,由于入射光产生多次反射而 增加了吸收,但也有约11%的反射损失。在其上覆 盖一层减反射膜层,可大大降低光的反射,增加对 光的吸收。
目前电池片生产工艺中,常见的镀膜工艺为 PECVD(等离子增强化学气相沉积法)。利用硅烷 与氨气在辉光放电的情况下发生反应,在硅片表面 沉积一层氮化硅减反射膜。增加对光的吸收。
膜切割成相应的规格并整理好,放到不同的料 架上待用。 4、铝合金外框
根据所生产电池组件规格的不同,依据设 计图纸中所表示的尺寸加工相应的铝框待用。
二、单片焊接
做好准备工作后,首先进行单片焊接工艺,工 艺具体如下: 1、来料检查
对上道来料进行检查,并根据组件设计单片焊 接所需涂锡带的长度要求将涂锡带裁剪成规定尺寸 待用。将电池片一次取出,放入工作台上,准备焊 接。
2、制结 P-N结的制备方法有四种:合金法、
扩散法、 离子注入法、 薄膜生长法 晶体硅太阳电池一般利用掺硼的p型硅作为基 底材料,在850℃左右,通过扩散五价的磷原子 形成n半导体,组成p-n结。
三、去周边层
在扩散过程中,硅片的周边表面也被扩散,形成p-n结, 这将导致电池的正负极连通,造成电池短路,所以需要将扩 散边缘大约0.05mm~0.5mm的p-n结去除。周边上存在任何 微小的局部短路都会使电池并联电阻下降,以至成为废品。
太阳能电池片工艺流程及原理

太阳能电池片工艺流程及原理一、简介太阳能电池片,作为太阳能光伏发电系统的核心组成部分,能够将太阳能转换为直流电能。
其工艺流程涉及多个复杂步骤,每个步骤都对最终的性能和效率有着重要影响。
了解太阳能电池片的工艺流程及工作原理,有助于更好地优化生产过程,提高光电转换效率。
二、太阳能电池片工艺流程1.硅片准备:首先,通过切割硅锭得到硅片,并进行清洗,去除表面的杂质和尘埃。
硅片的品质和厚度对电池片的性能有着至关重要的影响。
2.磷掺杂:在硅片上施加磷元素,通过扩散技术将磷元素掺入硅片中,形成n型半导体。
磷的掺杂浓度决定了电池片的导电性能。
3.镀膜:在硅片表面镀上一层减反射膜,以减少表面反射,提高光吸收效率。
常用的减反射膜材料包括二氧化硅和氮化硅。
4.印刷电极:使用丝网印刷技术在硅片背面印刷电极,并烘干。
电极的形状和尺寸影响电池片的电流收集能力。
5.烧结:通过高温烧结使电极材料与硅片紧密结合,提高电极的导电性能。
6.测试和分选:对电池片进行电性能测试,并根据测试结果进行分选。
合格的电池片进入下一道工序,不合格的则进行回收处理。
7.包装:将合格的电池片进行包装,以保护其在运输和存储过程中的性能。
包装材料一般选用防潮、防震的材料。
三、工作原理太阳能电池片的工作原理基于光伏效应,即光子照射到半导体材料上时,光子能量使电子从束缚状态进入自由状态,从而产生电流。
具体来说,当太阳光照射到硅片上时,光子能量激发硅中的电子,使电子从价带跃迁到导带,从而在价带和导带之间产生电子-空穴对。
在电场的作用下,电子和空穴分别向电池片的负极和正极移动,形成光生电流。
此时,如果将电池片的正负极短路,则会有电流流过电路,从而实现光电转换。
四、发展趋势随着技术的不断进步和应用需求的增长,太阳能电池片的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.高效率:通过改进生产工艺、研发新型材料和优化电池结构,不断提高太阳能电池的光电转换效率,以满足日益增长的能源需求。
电池片工艺流程

电池片工艺流程
电池片工艺流程是指太阳能电池的制造过程,主要包括硅片制备、铝化膜、铝电极、N型掺杂、P型掺杂、金属化和制品检验等环节。
下面将详细介绍电池片工艺流程。
硅片制备是电池片制造的第一步。
先将硅棒放入电炉进行高温熔化,然后从熔融的硅池中拉扯出硅棒,再用电锯将硅棒切割成薄片,形成硅片。
铝化膜是指在硅片表面形成一层氧化铝薄膜,用于提高光电转换效率。
首先,将硅片放入酸性溶液中进行清洗;然后,将硅片在氟酸溶液中进行蚀刻,去除氧化层;最后,将硅片浸泡在氧化铝溶液中,在表面形成一层薄膜。
铝电极是电池片上的电极,用于将太阳能转化为电能。
通过在硅片表面涂覆一层铝粉末,并进行高温烧结,将铝粉末固定在硅片上,形成铝电极。
N型掺杂和P型掺杂是为了改变硅片材料的电性质,使其在光照下产生电荷。
通过在硅片表面喷射掺杂源,如硫酸或磷酸,然后进行高温退火处理,使掺杂源扩散到硅片内部,形成N 型和P型区域。
金属化是为了使电流能够从硅片中流出,通过在硅片上涂覆一层金属化膜,如银膏或铝膏,并进行高温烧结,将金属固定在硅片上,形成金属接触电极。
制品检验是在制程中和制程结束后对电池片进行检验和测试,以确保其质量和性能。
主要包括外观检查、光感度测量、电流电压特性测试等。
总结起来,电池片工艺流程是一个复杂而精细的制造过程,涉及到多个步骤和工艺。
这些工艺通过将硅片制备、铝化膜、铝电极、N型掺杂、P型掺杂、金属化和制品检验等环节结合在一起,最终形成高效的太阳能电池片,为太阳能发电提供了可靠的技术支持。
电池片生产工艺流程

电池片生产工艺流程一、制绒a.目的在硅片的表面形成坑凹状表面,减少电池片的反射的太阳光,增加二次反射的面积。
一般情况下,用碱处理是为了得到金字塔状绒面;用酸处理是为了得到虫孔状绒面。
不管是哪种绒面,都可以提高硅片的陷光作用。
b.流程1.常规条件下,硅与单纯的HF、HNO3(硅表面会被钝化,二氧化硅与HNO3不反应)认为是不反应的。
但在两种混合酸的体系中,硅则可以与溶液进行持续的反应。
硅的氧化硝酸/亚硝酸(HNO2)将硅氧化成二氧化硅(主要是亚硝酸将硅氧化)Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反应)3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2O (慢反应)二氧化氮、一氧化氮与水反应,生成亚硝酸,亚硝酸很快地将硅氧化成二氧化硅。
2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反应)Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反应)(第一步的主反应)4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应)只要有少量的二氧化氮生成,就会和水反应变成亚硝酸,只要少量的一氧化氮生成,就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸,亚硝酸会很快的将硅氧化,生成一氧化氮,一氧化氮又与硝酸、水反应,这样一系列化学反应最终的结果是造成硅的表面被快速氧化,硝酸被还原成氮氧化物。
二氧化硅的溶解SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四氟化硅是气体)SiF4+2HF=H2SiF6总反应SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O最终反应掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。
2.清水冲洗3.硅片经过碱液腐蚀(氢氧化钠/氢氧化钾),腐蚀掉硅片经酸液腐蚀后的多孔硅4.硅片经HF、HCl冲洗,中和碱液,如不清洗硅片表面残留的碱液,在烘干后硅片的表面会有结晶5.水冲洗表面,洗掉酸液c.注意制绒后的面相对于未制绒的面来说比较暗淡d.现场图奥特斯维电池厂采用RENA 的设备。
二、扩散a.目的提供P-N 结,POCl 3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。
电池片工艺流程

电池片工艺流程
《电池片工艺流程》
电池片是太阳能电池的核心部件,其制造工艺流程非常复杂,包括多个环节的加工和制造。
下面将简要介绍电池片的工艺流程。
首先是硅片的准备。
硅片是电池片的基础材料,需要经过多道工艺加工,包括去毛刺、清洗、切割和表面处理等步骤。
准备好的硅片将被用于制造电池片的基板。
接下来是P-N接触。
这一步骤是将硅片进行掺杂和扩散,形
成P型和N型半导体结构。
这样就形成了P-N结构,为电池
片的光伏特性奠定了基础。
然后是电极的制备。
电池片需要在表面涂覆金属电极,以便进行电流的输送。
制备电极需要经过多次的真空镀膜、光刻、腐蚀和清洗等工艺步骤。
最后是包埋封装。
电池片在制作完成后需要进行包埋封装,使其具有良好的外部保护性能。
这一步骤包括将电池片封装在透明的玻璃或塑料基板上,并进行密封处理。
以上就是电池片的工艺流程简要介绍。
整个流程需要多道工艺步骤协同进行,才能最终制造出高性能和高质量的电池片产品。
电池片的工艺流程不仅需要高精度的设备和技术支持,还需要不断的创新和改进,以适应不断发展的太阳能产业需求。
电池片工艺过程介绍

电池片工艺过程介绍
首先,硅片加工是电池片制造的第一步。
硅片是制造太阳能电池的基
础材料,需要经过切割、打磨和抛光等工艺,使其表面平整化。
接下来,清洗是为了去除硅片表面的杂质、尘埃和油污等。
清洗工艺
采用一系列化学溶液和超声波清洗设备,确保硅片表面的纯净和平滑。
然后,氧化是将硅片表面形成氧化硅膜。
氧化工艺可以提高硅片的密度,增加电池片的光吸收能力,并防止多余的反射光。
扩散是使硅片表面湿化并注入杂质,以控制电池片的电性能。
在扩散
过程中,硅片被加热至高温,使掺杂源中的材料扩散到硅片中,形成p-n 结。
接下来是沉积层工艺,通过将金属或透明导电材料沉积到硅片上,形
成电池片的正负电极。
沉积工艺可采用物理气相沉积或化学气相沉积等方法。
光刻是将电池片上的主结构进行设计,并使用光刻胶进行掩膜,接着
用紫外线照射使其硬化。
再使用腐蚀剂进行腐蚀,逐渐将光刻胶上的图形
形成。
接下来是腐蚀工艺,通过蚀刻将光刻胶保护的部分硅片或沉积层材料
去除,以形成电池片的结构或孔洞。
最后,进行金属化工艺,即为电池片制造铝和银的印刷电极。
金属化
工艺可以提高电池片的导电性能,从而提高太阳能电池的效率。
以上就是电池片工艺的主要环节。
当然,还有其他一些辅助工艺过程,如清洗和测试等。
整个工艺过程需要非常精确的操作和严格的控制,以确
保电池片的质量和性能。
此外,随着技术的不断进步,电池片工艺也在不断创新和发展,以提高太阳能电池的效率和降低成本。
电池片生产工艺流程

电池片生产工艺流程电池片是电池的核心部件,是将太阳能光能转化为电能的关键元件。
电池片的生产工艺流程通常包括硅片制备、P-N结制备、金属化和封装等环节。
首先是硅片制备。
硅片是电池片的基础材料,通常采用单晶硅或多晶硅制备。
制备单晶硅的方法有Czochralski法和浮区法,制备多晶硅的方法有溶液法和气相法。
在硅片制备过程中,需要对硅片进行切割、抛光和清洗等处理,以获得光亮平整的硅片。
接下来是P-N结制备。
P-N结是电池片的关键部分,通过连接P型硅和N型硅形成,形成正负极电场。
制备P-N结的方法通常是通过扩散法或离子注入法。
扩散法是将掺杂剂溶解在化学溶液中,然后将硅片浸泡在溶液中,使掺杂剂扩散到硅片中形成P-N结。
离子注入法则是将掺杂剂离子注入硅片中,形成P-N结。
然后是金属化。
金属化是为了提高电池片的导电性能,通常采用金属导电层覆盖在P-N结上。
金属导电层通常采用铝或银等材料制备,通过蒸镀、喷涂或印刷等方法将金属导电层附着在P-N结上。
金属导电层的厚度和形状可以根据需要进行调整。
最后是封装。
封装是保护电池片并提高电池的稳定性和可靠性的关键步骤。
封装通常采用玻璃或聚合物材料制备封装层,将电池片封装在其中。
封装层可以提供保护、绝缘和防水等功能,同时也可以提高电池片的光吸收能力。
总结来说,电池片的生产工艺流程包括硅片制备、P-N结制备、金属化和封装等环节。
通过这些工艺步骤,可以制备出高效、稳定的电池片,实现太阳能光能向电能的转化。
随着技术的不断发展,电池片的生产工艺也在不断改进,以提高电池片的转化效率和使用寿命。
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水,但是仅能以2升为一个单位加入。
前清洗工艺碱槽或酸槽不循环观察设备下面的循环平衡有没有冒泡泡
原因分析:a:可能风刀堵塞,使溶液跑到水槽2中;
b:可能喷淋堵塞;c:可能滤芯塞;解决方法:a:先期在初始界面处可以发现各自对应的模板,在“ready”
生成的P2O5又进一步与硅作用,生成SiO2和磷原子,由此可见,在磷扩散时,为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。
(1)去除硅片表面的机械损伤层(来自硅棒切割的物理损伤)
(2)清除表面油污(利用HF)和金属杂质(利用HCl)
(3)形成起伏不平的绒面,利用陷光原理,增加对太阳光的吸收,在某种程度上增加了PN结面积,提高短路电流(Isc),最终提高电池光电转换效率。
2、前清洗工艺步骤:制绒?碱洗?酸洗?吹干
Etchbath:刻蚀槽,用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3,作用:
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(二)扩散
1.扩散工序的目的:形成PN结
2、扩散工艺步骤:
LOADING--HEATUP---STABILIZE--DEPOSITION ---DRIVE
IN--COOLDOWN----UNLOADING
3.扩散工艺涉及的反应方程式:
POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。无色透明液体,具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。比重为1.67,熔点2?,沸点107?,在潮湿空气中发烟。POCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发。
产量,过高的速度风刀很难将硅片吹干。所以如果滚轮速度小于1.0,
需要手动加液,一般按2升HF,5升HNO3进行补液。同时可以将温度
提高,以1度为一个单位升高(可在5~8度之间进行调整)。但是对于
温度的设定,我们一般选择较低的温度,因为较低的温度下可以
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得到
很稳定的化学反应,所以温度一般不建议调高,
流假片,一般以400片为一个循环。然后测试4片硅片刻蚀深度。
硅片表面有
大面积黄斑观察碱槽溶液是否在循环,若没有循环,手动打开循环(若有循环则
说明碱浓度不够,需要补加碱(
硅片表面有
小白条观察气刀是否被堵,通过查看硅片通过气刀下方时表面液体有无被吹
干判断。
滚轮速度较低或较高a一般我们要求滚轮在1.0~1.2的速度下流片,因为过低的速度会影响
“notready”之间闪动,此时需要工艺立即补液(HCL:HF:DI=3:
2:14;KOH:DI=1:10)
b:通知设备通风刀(冒泡泡)或清洗更换滤芯
(补加了药水后还没循环,浮标沉到底部不起来)
碱槽或酸槽流
量变小工艺需要检查槽中溶液是否满,如果不满则添药液;如果是满的,则通知
设备检查滤芯是否需要更换或清洗。
(5)前清洗到扩散的产品时间:
最长不能超过4小时,时间过长硅片会污染氧化,到扩散污染炉
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管,从 而影响后面的电性能及效率
5. 前清洗工序常见工艺问题
常见故障原因及解决方法
前
清
洗
工
艺刻蚀深度不稳定a观察来片是否有异常,或者来片一批中是否是不同晶棒组成,因为
不同的片子会对应不同的刻蚀速率。
b查看溶液颜色,正常的颜色应该是灰色偏绿。如果觉得颜色过浅,
POCl3在高温下(>600?)分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化
二磷(P2O5)
生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅(SiO2)和磷原子
由上面反应可以看出,POCl3热分解时,如果没有外来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的PCl5是不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下,PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气(Cl2)
Si+2KOH+H2O ?K2SiO3+2H2
4.前清洗工序工艺要求
(1)片子表面5S控制
不容许用手摸片子的表片,要勤换手套,避免扩散后出现脏片。
(2)称重
a.每批片子的腐蚀深度都要检测,不允许编造数据,搞混批次等。
b.要求每批测量4片。
c.放测量片时,把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道,下一批则放在2.4.6.8道,便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。
流量突变,不能达到工艺设定流量前清洗流量会突然变为0,此时设备会报警,工艺立即到现场通知生产停止
投料,通知设备人员调试设备,然后处理设备中的硅片,挑出外观未受影响
的硅片继续下传,外观受影响的隔离处理
水纹片用手可以抹去的,检查出料处滚轮的干净程度,一般是出料处风刀中间段滚
轮出现污染,需要设备擦拭,如果不严重,流假片也可以将脏东西带走。
电池片工艺流程
一、电池片工艺流程:
制绒(INTEX)---扩散(DIFF)----后清洗(刻边/去PSG)-----镀减反射膜(PECVD)------丝网、烧结(PRINTER)-----测试、分选(TESTER+SORTER)------包装(PACKING)
二、各工序工艺介绍:
(一)前清洗
1.RENA前清洗工序的目的:
(3)刻蚀槽液面的注意事项:
正常情况下液面均处于绿色,如果一旦在流片过程中颜色改变,立即通知工艺人员。
(4)产线上没有充足的片源时,工艺要求:
a.停机1小时以上,要将刻蚀槽的药液排到tank,减少药液的挥发。
b.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀,以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。
c.停机1h以上,要跑假片,至少一批(400片)且要在生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚轮,杜绝制绒后的片子有滚轮印。
(1).去除硅片表面的机械损伤层;
(2).形成无规则绒面。
Alkaline Rinse:碱洗槽。所用溶液为KOH,作用:
(1). 对形成的多孔硅表面进行清洗;
(2).中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。
Acidic Rinse:酸洗槽。所用溶液为HCl+HF,作用:
(1).中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液;
(2).HF可去除硅片表面氧化层(SiO2),形成疏水表面,便于吹干;
(3).HCl中的Cl-有携带金属离子的能力,可以用于去除硅片
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表面金属离子。
3.酸制绒工艺涉及的反应方程式:
HNO3+Si=SiO2+NOx?+H2O
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2[SiF6]