电池片生产工艺流程汇总
光伏电池片的工艺流程

光伏电池片的工艺流程1.硅材料准备:光伏电池片一般选用高纯度的多晶硅或单晶硅作为基材。
硅材料需要进行干燥处理,以去除杂质和水分。
2.硅片生长:硅片生长是将高纯度硅材料通过熔化再结晶的方式制备硅单晶或多晶片。
单晶硅片生长主要通过克里斯托夫棱镜法或气相转化法。
多晶硅片生长主要通过一直拉长法或静液旋转法。
3.硅片切割:在硅片生长完毕后,需要将硅锭切割成薄片,称为硅片。
硅片切割可以使用线切割机或切割切割机进行。
4.磨边清洗:硅片在切割后会产生边角和切割液,需要进行磨边处理和清洗。
首先使用化学溶液清洗硅片表面的污染物,然后使用机械磨边设备对边角进行修整。
5.渗铁等离子体增塑:硅片在增塑过程中会通过磁控溅射等技术在表面形成一层铁硅合金薄膜,这层薄膜能够提高硅片的光电转换效率。
6.瓦斯碳化:硅片在瓦斯碳化过程中会通过化学反应在表面形成一层非晶硅薄膜,从而提高硅片的导电性和光吸收能力。
7.电极成型:电极成型是将导电金属沉积到硅片的两侧,用于收集并导出电子。
一般使用金属铜或铝作为电极材料,通过真空沉积、压制和烧结等工艺将电极材料与硅片结合。
8.清洗和检验:在制造过程中,需要对硅片进行清洗和检验。
清洗可以去除硅片表面的污染物,而检验则可以检测硅片的质量和性能。
9.包装和组装:最后,经过测试和质量控制的光伏电池片会被包装和组装成太阳能光伏电池模组或组件,以供应到市场上使用。
综上所述,光伏电池片的工艺流程包括硅材料准备、硅片生长、硅片切割、磨边清洗、渗铁等离子体增塑、瓦斯碳化和电极成型等步骤。
这些工艺步骤的完整和精细是保证光伏电池片高效率和高质量的关键。
电池片工艺流程

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
太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测太阳能电池片的生产工艺流程一般包括硅片铸锭、硅片切割、硅片抛光、硅片清洗、P/N接面、清雾测试、电池片腐蚀、N接面增粗、金属化、设计衬底、背面电极印刷、烧结与退火、清洗与测试、切割、封装等步骤。
下面将对这些步骤进行详细介绍。
硅片铸锭是太阳能电池片生产的第一步。
在这一步骤中,通过将高纯度的硅溶解在熔融的硅中,然后将溶液浇入铸锭模具中,冷却凝固形成硅铸锭。
硅铸锭的质量和纯度会直接影响到后续工艺的效果。
硅片切割是将硅铸锭切割成薄片的过程,主要应用的是线切割技术或者砂轮切割技术。
切割后的硅片会形成所需尺寸的方形或圆形硅片。
硅片抛光是将硅片表面进行抛光处理,以去除切割过程中产生的划痕和不规则表面,提高硅片的光反射性能。
硅片清洗是在硅片抛光后对硅片进行清洁处理,以去除表面的油污和杂质。
P/N接面是将P型硅片和N型硅片连接起来的过程。
这一步骤是太阳能电池片中最关键的一步,它将决定电池片的能量转化效率。
通常采用的方法是将磷加工成磷酸,然后将其涂覆在P型硅片上,再通过将N型硅片压在P型硅片上,使得P和N接触并形成P/N结。
清雾测试是将已经形成P/N结的硅片放入高湿环境下进行测试,以检测硅片在高湿环境中的性能和可靠性。
电池片腐蚀是在清雾测试后对硅片进行化学腐蚀处理,以去除P型硅片表面的氧化层和形成纳米级的柱状结构,以提高硅片的光吸收性能。
N接面增粗是在电池片腐蚀后对N型硅片进行增粗处理,以增加硅片的表面积和提高电流收集能力。
金属化是在硅片表面沉积金属膜,以形成电池片的正、负极。
通常采用的方法是通过化学还原法或物理气相沉积法,在硅片表面沉积金属膜。
设计衬底是在金属化过程中使用的基板,用于支撑电池片,并提供电子的导电通道。
常见的材料有玻璃、不锈钢等。
背面电极印刷是在电池片的背面印刷导电层,以形成电极,提供电流收集的通道。
通常采用的方法是在硅片背面涂覆导电胶体,然后通过丝网印刷的方式进行印刷。
简要说明电池片的生产工艺

简要说明电池片的生产工艺
电池片的生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 前处理:包括清洁、去胶、去污等步骤,以确保电池片表面干净无污染。
2. 扩散/沉积:将硼、磷等杂质通过扩散或沉积工艺添加到硅片中,形成p型或n型半导体层。
3. 光刻:使用光刻胶覆盖在硅片上,然后通过模板进行曝光,形成所需的图案。
4. 电镀:将金属材料通过电化学反应沉积在图案上,形成电极或连接线。
5. 激光开孔:使用激光刻蚀技术,在硅片上形成微小的洞孔,以便后续步骤中填充适当的材料。
6. 清洗:清洗掉残留的光刻胶、金属材料和其他杂质,保证电池片表面的纯净度。
7. 后处理:包括退火、合金化、钝化等步骤,以优化电池片的电性能和稳定性。
8. 分割:将一整块的硅片切割成单独的电池片,通常使用钻石圆锯进行切割。
9. 灌装/包装:将电池片放入适当的包装容器中,并进行密封,以保护电池片免受外部环境的影响。
以上是电池片的一般生产工艺流程,具体工艺流程会根据电池片的类型和制造商的要求而有所不同。
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。
光伏电池片生产工艺流程

光伏电池片生产工艺流程1.原材料准备:光伏电池片的主要原材料是硅。
硅可从硅矿石中提取,经过氯化和还原处理得到纯净的硅棒。
此外,还需要准备用于制作电池片的其他材料,如金属背电极、金属粉末等。
2.制备硅片:将纯净的硅块通过切割成薄片,然后对薄片进行抛光,使其表面更加平整。
抛光后的硅片称为硅片衬底。
3.光刻工艺:将硅片衬底涂覆一层光阻剂,然后使用光罩将待制作的电池片图案投影到光阻层上。
经过暴光和显影处理后,剩余的光阻将会形成保护层和导电图案。
4.沉积金属:使用蒸镀或电镀技术,在硅片表面沉积一层导电金属,通常为铝或铝合金。
这一步是为了制作电池片的前电极。
5.打开电池片:使用激光刻蚀技术或化学腐蚀技术,将未被金属覆盖的硅片区域刻蚀掉,使得前电极与硅片相连。
6.形成PN结:在硅片上涂覆一层掺杂材料,如磷或硼。
然后在强热条件下进行回火处理,使掺杂材料与硅片发生扩散反应,形成PN结。
7.施加背电极:在硅片背面分别施加一层导电背电极和抗反射层。
背电极通常采用银浆,并通过高温加热或压力熔合等方法与硅片表面连接。
8.导线连接:使用导线将电池片与其他电池片或电池组连接。
这一步可以通过焊接、印刷或喷射等方式进行。
9.检测和测试:对制作好的光伏电池片进行检测和测试,包括电学性能测试、视觉检查和外观检验等。
10.封装保护:将电池片装入玻璃、塑料或金属等包装材料中,形成完整的光伏电池组件。
这一步是为了保护电池片,同时也方便光伏组件的安装和使用。
以上就是光伏电池片生产工艺流程的详细介绍。
该工艺流程涉及到多个环节和技术,每个环节的精度和质量都会直接影响到最终产品的性能和寿命。
因此,在生产过程中需要严格控制各个环节的操作和参数,并进行良好的质量控制,以确保光伏电池片的质量和性能。
光伏电池片生产流程

光伏电池片生产流程
光伏电池片的生产流程主要包括以下几个步骤:
1. 硅制备:将纯度较高的硅材料(通常为多晶硅或单晶硅)经过熔炼、精炼、晶体生长等工艺制备成硅单晶或硅多晶。
2. 切割硅片:将制备好的硅单晶或硅多晶切割成薄片,通常为厚度约为200至300微米的硅片。
3. 清洗硅片:将切割好的硅片进行化学清洗,去除表面的各种杂质。
4. 沉积抗反射层:在硅片表面涂覆一层抗反射层,以减少反射损失,提高光吸收效率。
5. 铝化:在硅片表面涂覆一层铝化层,用于电极的制作。
6. 电极制作:通过光刻工艺、金属蒸镀、模刻等步骤,将铝化层的部分区域去除,形成电极结构。
7. 形成PN结:在硅片上沉积一层掺杂材料,形成PN结,将硅片分成P区和N区。
8. 绑线:将电极与硅片连接的金属导线焊接在一起,形成完整的电池片。
9. 光伏组件制作:将多个电池片串联或并联起来,封装在透明
的玻璃片和聚合物层中,形成光伏组件。
10. 测试与质量检验:对生产的光伏组件进行电性能测试和可靠性测试,以确保质量合格。
11. 包装与出厂:对合格的光伏组件进行包装并出厂,以便后续的运输和安装使用。
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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,POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。
POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高,得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点。
b.原理
POCl3在高温下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),其反应式如下:
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)其反应式如下:
在有氧气的存在时,POCl3热分解的反应式为:
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,其反应式如下:
c.结论
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。
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面,P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散。
d.现场图
SEVEVSTAR扩散设备。
三、刻蚀去边
a.目的
由于在扩散过程中,即使采用背靠背的单面扩散方式,硅片的所有表面(包括边缘都将不可避免地扩散上磷。
P-N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P-N结的背面而造成短路。
此短路通道等效于降低并联电阻。
经过刻蚀工序,硅片边缘带有的磷将会被去除干净,避免P-N结短路造成并联电阻降低。
b.原理
湿法刻蚀原理
大致的腐蚀机制是HNO3氧化生成SiO2,HF再去除SiO2。
化学反应方程式如下:
3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2O
S i O2+4HF=S i F4+2H2O
S i F4+2HF=H2S i F6
中间部分有碱槽,碱槽的作用是为了抛光未制绒面,使其变得更加光滑;碱槽的主要溶液为KOH;H2SO4溶液的目的是为了使硅片在流水线上漂浮流动起来,不参与反应。
d.现场图
湿法刻蚀现场图
干法刻蚀现场图:
干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。
当气体以等离子体形式存在时,它具备两个特点:一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多,根据被刻蚀材料的不同,选择合适的气体,就可以更快地与材料进行反应,实现刻蚀去除的目的;另一方面,还可以利用电场对等离子体进行引导和加速,使其具备一定能量,当其轰击被刻蚀物的表面时,会将被刻蚀物材料的原子击出,从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。
四、镀膜
a.目的
光在硅表面的反射损失率高达35%左右。
一方面,减反射膜提高了对太阳光的利用率,有助于提高光生电流密度,起到提高电流进而提高转换效率的作用。
另一方面,薄膜中的氢对电池的表面钝化降低了发射结的表面复合速率,减小了暗电流,提升了开路电压,从而提高了光电转换效率;在烧穿工艺中的高温瞬时退火断裂了一些Si-H、N-H键,游离出来的H进一步加强了对电池的钝化。
由于太阳电池级硅材料中不可避免的含有大量的杂质和缺陷,导致硅中少子寿命及扩散长度降低从而影响电池的转换效率。
H能钝化硅中缺陷的主要原因是:H 能与硅中的缺陷或杂质进行反应,从而将禁带中的能带转入价带或者导带。
b.原理
在真空、480摄氏度的环境温度下,通过对石墨舟的导电,使硅片的表面镀上一层Si x N y。
c.注意
根据镀膜在硅片上的氮化硅的厚度不同,反映出电池片不同的颜色;注意石墨舟的电机朝向;电池片周边显示的白点为镀膜石墨舟内的勾点。
d.现场图
五、印刷
a.目的
第一道背面银电极,第二道背面铝背场的印刷和烘干,主要监控印刷后的湿重;第二道铝浆;第三道正面银电极的印刷,主要监控印刷后的湿重和次栅线的宽度。
第二道道湿重过大,一方面浪费浆料,同时还会导致其不能在进高温区之前充分干燥,甚至不能将其中的所有有机物赶出从而不能将整个铝浆层转变为金属铝,另外湿重过大可能造成烧结后电池片弓片。
湿重过小,所有铝浆均会在后续的烧结过程中与硅形成熔融区域而被消耗,而该合金区域无论从横向电导率还是从可焊性方面均不适合于作为背面金属接触,另外还有可能出现鼓包等外观不良。
第三道道栅线宽度过大,会使电池片受光面积较少,效率下降。
b.原理
物理印刷、烘干
c.注意
刮刀压力:刮刀压力越小,填入网孔的墨量就越多;
印刷速度:湿重在某一速度下达到最大值,低于此速度,速度增大湿重增大,高于此值,速度增大湿重较小;
印刷高度:印刷高度值越大,湿重越小;
丝网间距:丝网间距增大,油墨的转移量也增大,但随着刮刀压力的增加,丝网间距对油墨转移量影响趋小;
刮刀截面对刮刀的截面形状来说,刮刀边越锐利,线接触越细,出墨量就越大;边越圆,出墨量就越少。
d.现场图
六、烧结
a.目的
烧结就是把印刷到硅片上的电极在高温下烧结成电池片,最终使电极和硅片本身形成欧姆接触,从而提高电池片的开路电压和填充因子2个关键因素参数,使电极的接触具有电阻特性,达到生产高转效率电池片的目的.烧结过程中有利于PECVD 工艺所引入-H向体内扩散,可以起到良好的体钝化作用。
b.原理
烧结方式:高温快速烧结
加热方式:红外线加热
c.注意
1、烧结是一个扩散、流动和物理化学反应综合作用的过程。
在印刷状况稳定的前提下,温区温度、气体流量、带速是烧结的三个关键参数。
2、由于要形成合金必须达到一定的温度,Ag、Al与Si形成合金的稳定又不同,所以必须设定不同的温度来分别实现合金化。
3、将印刷好的上,下电极和背场的硅片经过网印刷机的传送带传到烧结炉中,经过烘干排焦、烧结和冷却烘干排焦、烘干排焦烧结和冷却过程来完成烧结工艺最终达到上下电极和电池片的欧姆接触。
烧结要达到的效果
1、正面Ag穿过SiNH扩散进硅但不可到达P-N;
2、背面Ag、Al扩散进硅。
这样,Ag、Ag/Al、Al将与硅形成合金,建立了良好的电极欧姆接触,起到良好的收集电子的效果。
d.现场图。