太阳能电池工艺简介及厂房建设总结1
新能源技术知识:太阳能电池的产业化生产和制造工艺

新能源技术知识:太阳能电池的产业化生产和制造工艺太阳能电池是将太阳辐射能转化为电能的一种装置,是太阳能利用的最基本的技术之一。
太阳能电池不仅具有无污染、可再生和背景良好等优点,而且其产业化生产对促进清洁能源产业的发展也具有重要的意义。
目前太阳能电池的制造主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅和柔性薄膜太阳能电池等几种不同的技术。
单晶硅太阳能电池:单晶硅太阳能电池是目前使用最广泛的太阳能电池类型之一。
其制造工艺需要从纯硅晶体中制成厚度约为0.3毫米的硅片,然后在硅片上切出200至300微米的薄片,再加上其他辅助生产设备制成太阳能电池。
单晶硅太阳能电池的效率高,稳定性好,长期使用后衰减很小,但其成本较高。
多晶硅太阳能电池:多晶硅太阳能电池制造工艺与单晶硅太阳能电池类似,其所使用的硅片是由多晶硅块晶体生长而成的,单晶硅太阳能电池成本较高。
多晶硅太阳能电池效率稍低,但其供给应用场景比单晶硅太阳能电池更广泛。
非晶硅太阳能电池:非晶硅太阳能电池以硅为基材,安放层叠的多层薄膜。
这种太阳能电池制造工艺简单,成本较低,但效率相对较低。
柔性薄膜太阳能电池:柔性薄膜太阳能电池以多种材料为基材,采用柔性工艺制造而成。
该电池型材较轻薄、柔韧、携带灵活,能适应各种曲面倾斜。
柔性太阳能电池制造工艺复杂,但成本较低,具有很大的市场发展空间。
在太阳能电池生产过程中,使用的核心技术为精确切割、配合材料、应用各种机械和化学技术等等。
太阳能电池产业化生产需要通过掌握各种专业技能和经验,以确保广泛使用时的安全、可靠和高效。
太阳能电池生产的辅助技术和设备包括:硅片生长炉设备、硅片切割机、清洗、涂层、刻蚀、衬底和加热设备等。
制造商也需要耗费大量的人力、财力和物力在质量管理、性能测试以及产品设计等方面的投入。
太阳能电池技术日益发展,新材料和新技术也不断出现,旧材料和旧技术也在不断更新。
建立太阳能电池产业链,发挥各个生产环节之间的优势,加快产业化发展步伐,将是推动太阳能电池产业发展,进一步推进可持续发展的关键所在。
太阳能电池关键工艺流程简介

太阳能电池关键工艺流程简介背景太阳能电池是一种利用光能直接转换为电能的装置,具有环保、可再生等优点,被广泛应用于生活和工业生产中。
太阳能电池的性能取决于制造过程中的关键工艺流程,下面将介绍太阳能电池的关键工艺流程。
关键工艺流程1. 染料敏化太阳能电池(DSSC)DSSC是一种使用染料吸收光能的太阳能电池。
其关键工艺包括以下几个步骤:•制备透明导电玻璃(FTO玻璃): FTO玻璃是DSSC的基底材料,需经过清洗和表面处理后才能使用。
•制备TiO2电极:在FTO玻璃表面涂覆一层二氧化钛(TiO2)薄膜,提高光的吸收率和光电转换效率。
•染料吸附:将染料涂覆在TiO2电极上,使染料吸收光能并转化为电子。
•电解质注射:在染料上覆盖电解质层,维持电子传输和产生电流。
•制备对电极:在另一块FTO玻璃上涂覆一层碘化钙电解质,形成对电极,完成DSSC的组装。
2. 硅基太阳能电池硅基太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池,其关键工艺包括以下步骤:•硅晶体生长:利用Czochralski法或浮区法制备单晶硅。
•切片:将硅晶体切割成薄片,作为太阳能电池的基片。
•清洗和表面处理:对硅片表面进行化学处理,提高光电转换效率。
•扩散:通过高温扩散法在硅片表面扩散p型或n型掺杂物,形成pn 结。
•金属化:在硅片表面涂覆金属电极,连接太阳能电池的正负极。
•封装:使用透明树脂封装太阳能电池,保护电池不受环境影响。
3. 薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池是一种利用薄膜材料制成的太阳能电池,在轻薄柔性方面有优势。
其关键工艺包括以下几个步骤:•薄膜材料制备:制备薄膜材料,如非晶硅、铜铟镓硒等。
•薄膜沉积:将薄膜材料沉积在基底上,形成太阳能电池结构。
•光电特性调控:调控薄膜材料的光电性能,提高光电转换效率。
•封装:对薄膜太阳能电池进行封装,保护电池并提高稳定性。
结论太阳能电池的关键工艺流程对电池性能和效率有重要影响。
各种类型的太阳能电池都有其独特的工艺流程,需要精细操作和严格控制。
太阳能电池生产工艺

太阳能电池生产工艺首先,硅片生产是太阳能电池模块生产的第一步。
硅片是太阳能电池模块的主要材料,它通常由硅石经过多道工序精炼而得。
首先,将硅石经过矿石破碎、洗净等处理,得到高纯度的硅石。
然后再将硅石进行冶炼,将硅石氧化成气体,生成氯硅,然后通过反应得到晶体硅棒。
最后,将晶体硅棒进行切割,得到薄片状的硅片。
接下来,太阳能电池片生产是硅片生产之后的工序。
太阳能电池片是利用硅片的光电效应将太阳光转化为电能的核心部件。
太阳能电池片的制作主要包括:光刻工艺、扩散工艺、金属化工艺等。
光刻工艺是通过光刻胶和掩模板进行光刻,形成各个电极和局域化掺杂区。
扩散工艺是将磷、硼等掺杂物加入硅片中,形成阳极和阴极掺杂区。
金属化工艺是将铝、银等金属导电材料涂敷到电极上,用于导电和汇流。
然后,电池片组装是太阳能电池模块生产的关键环节。
电池片组装主要包括:电池片排布、焊接、封装等步骤。
首先,将多个电池片按一定排布方式连接在一起,形成电池片组串。
然后,用导线将电池片组串与电池片组串进行电池片间的串联。
最后,将电池片组装到玻璃盖板上,并使用硅胶密封,形成太阳能电池模块。
最后,封装是太阳能电池模块生产的最后一步。
封装主要包括:边框固定、背板安装和玻璃盖板密封等步骤。
首先,将太阳能电池模块固定在铝合金边框上,以保护电池片和其他组件。
然后,在背板上安装逆变器、连接盒等配套设备。
最后,使用硅胶或胶条将玻璃盖板与边框密封,确保太阳能电池模块的防水和绝缘性能。
综上所述,太阳能电池模块的生产工艺主要包括:硅片生产、太阳能电池片生产、电池片组装和封装等环节。
这些环节需要经过精细的工艺控制和设备支持,才能生产出高质量的太阳能电池模块,为太阳能发电系统提供可靠的电能转换装置。
太阳能电池的制造工艺

太阳能电池的制造工艺太阳能电池是新能源领域发展最快的技术之一,其制造工艺和原理备受关注。
太阳能电池可以将太阳能转化为电能,是一种环保、清洁、可再生的能源。
一、太阳能电池的原理太阳能电池是利用半导体材料吸收太阳能的光子,将其转化为电能的半导体器件。
太阳能电池的核心是PN结和光电转换层,利用这两个部分的特性将光能转换为电能。
PN结由P型半导体和N型半导体组成,两种半导体的导电性不同,形成电势差。
当光子射入PN结时,将激发P型半导体中的自由电子和N型半导体中的空穴,在PN结处形成电势差,产生电流。
光电转换层是太阳能电池的光转电部分,其主要作用是将光子转变为电荷。
光电转换层通常是一层材料,光子穿过PN结时,被光电转换层吸收,从而激发出电荷,形成电流。
二、太阳能电池的制造工艺1.制作PN结制作PN结最常用的方法是杨崇植法,即在P型硅片上扩散N 型离子,形成P-N结构。
具体的制造流程包括: P型硅片表面清洗、扩散、介电层沉积、金属掩模蚀刻,最终形成PN结结构。
2.光电转换层的制备光电转换层通常是一层薄膜材料,主要有硫化镉、硒化镉、硫化锌等材料。
其制备方法包括化学溶液法、物理气相沉积法、热蒸发法等。
3.封装将制备好的PN结和光电转换层封装在透明材料中,形成太阳能电池板。
封装材料通常采用聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等。
封装的主要目的是保护太阳能电池板,以及提高太阳能光照的吸收率和反射率。
三、太阳能电池的发展趋势未来太阳能电池的发展趋势主要包括以下几个方面:1.提高光电转换效率太阳能电池的效率直接影响其市场竞争力,因此提高太阳能电池的光电转换效率是未来的重要趋势。
多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池以及第三代太阳能电池等技术的不断提升,将会推动太阳能电池的效率提高。
2.降低制造成本降低制造成本是太阳能电池未来发展的另一个重要趋势。
在制造PN结的过程中,热扩散法的成本相对较高,而现在出现了更加经济的离子注入法和金属有机化学气相沉积法,将会使太阳能电池的制造成本得到降低。
太阳能电池组件生产厂房的工艺设计

太阳能电池组件生产厂房的工艺设计一、太阳能光伏电池发电原理在当今能源日趋紧张、环境压力日趋增大的情况下,可再生能源受到各国政府的H益重视,太阳能作为一种永续利用的清洁能源,分布广泛、取之不尽、用之不竭的绿色无污染清洁能源,是人类社会可持续发展的首选能源。
它具有不消耗常规能源、无转动部件、寿命长、维护简单、使用方便、功率大小可任意组合、无噪声、无污染等优点。
其开发和利用己成为各国可持续发展战略的重要组成部分。
我国政府先后出台了多项政策,鼓励发展太阳能产业。
近期国家发改委己出台可再生能源发电有关管理规定,明确太阳能发电可向国家申报政策和资金支持。
《可再生能源法》在2021年2月2日起正式实施。
国家发改委还同时发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》,明确了2021年及以后建设的可再生能源发电项目上网电价及费用分摊管理办法。
国家的这些扶植政策和措施将大力促进我国太阳能光电产业的发展。
技术上,根据半导体光伏效应制成的太阳能光伏电池,是将太阳辐射能直接转换为电能的转换器件。
当光线照射太阳能电池表而时, 一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
由太阳能电池片封装成太阳能光伏电池组件,再按需要将一块以上的组件组合成一定功率的太阳能光伏电池方阵,经与储能装置、测量控制装置及直流-交流变换装置等相配套,即构成太阳能光伏电池发电系统,也称之为光伏发电系统。
将多晶硅原料加工成太阳能级硅片,可以通过多种不同的工艺途径。
直拉单晶,制成单晶棒进行硅片切割加工;多晶硅铸锭,进行破锭、切片;另外,还有部分国外厂家采用片状多晶硅以及带状多晶硅技术进行硅片的生产。
单体太阳能电池不能直接作电池使用。
作电源用必须将若干单体电池串、并联连接并严密封装成组件。
以提高输出电压及机械强度。
太阳能电池的制作工艺

太阳能电池的制作工艺太阳能电池是目前最为主流的可再生能源之一,其能够将太阳能转化为电能,可以广泛应用于道路照明、家居用电、机动车辆等领域。
那么,太阳能电池制作的工艺又是怎样的呢?1. 太阳能电池的介绍太阳能电池是利用光伏效应将太阳能转化为电能的一种电池,它是将硅材料,经过一系列加工工艺,片切成一小块晶体硅片,然后对其进行薄片腐蚀,在其表面形成pn结,使其成为太阳电池器件。
2. 太阳能电池的制作流程太阳能电池的制造过程经历了物理、化学、机械、光学等多个环节。
2.1 硅棒制备首先需要准备标准的硅棒,这是太阳能电池原料,通过将硅材料加入熔炉中进行熔化,然后通过控制晶体生长条件,晶体向上生长,逐渐形成硅棒。
硅棒通常是直径125毫米,长度为2300毫米的,取决于生产厂家的需求。
2.2 硅棒切割将硅棒放入切割机中,通过车削和切割的方法将硅棒切成小块,每一小块被称作“晶圆”,每个晶圆直径大约为125毫米左右。
2.3 清洗和腐蚀将晶圆放入腐蚀槽中进行清洗和腐蚀。
腐蚀能够去除硅表面的氧化物和污染物质,同时在晶圆表面形成纳米级别结构,以提高光伏效率。
清洗和腐蚀后的晶圆可以达到p-n结,它是太阳能电池的关键部分。
2.4 氮化将晶圆放入氮化槽中,在高温高压环境下氮化。
氮化是为了将杂质扩散到硅内部,提高其导电性。
2.5 染色和研磨将已经氮化的晶圆放入染色槽中,利用化学反应在晶圆表面形成TiO2薄膜作为电子接受层。
然后将染色好的晶圆再放入研磨机器中,其主要作用是将晶圆的表面进行打磨和处理,以便让后续的贴合更加平整。
2.6 硅片(ling)的制备对晶圆进行贴合,将其贴在陶瓷基板上,并在上面涂上银浆,形成阳极和阴极,然后再覆盖上玻璃切片,待干燥,去掉基板并弯折玻璃,最后就能够得到一个完美的太阳能电池片。
3. 太阳能电池的技术创新在太阳能电池的制作发展过程中,不断出现新的技术和材料,以提高其效率和可靠性。
3.1 硅片(thin)技术现在的晶体硅片已经从最初的0.3mm厚减小到了只有0.12mm 甚至更薄。
太阳能电池制造中的工艺技术

太阳能电池制造中的工艺技术随着能源消耗和环境污染的日益加剧,太阳能电池作为一种绿色能源的代表,被越来越广泛地应用于各个领域。
然而,太阳能电池的制造是一项复杂的工艺过程,需要多种技术的协同作用,才能生产出高效、稳定、耐久的太阳能电池。
本文将从四个方面介绍太阳能电池制造中的工艺技术。
一、硅材料的制备太阳能电池中最常用的材料是硅,硅的制备涉及到多个过程。
首先是粗硅的制备,通过矿石冶炼、三氯化硅还原或其他方法将硅矿石转化为多晶硅或硅棒。
接着是单晶和多晶硅的生长,单晶硅生长需要使用Czochralski或浮区熔岩法,而多晶硅生长则使用加热剂法或其他方法。
最后是硅切片的制备,将硅棒或多晶硅进行切割和磨光,制成一定厚度的硅片。
二、太阳能电池的制备太阳能电池的制备需要经过多个步骤,首先是硅片的清洗。
在清洗之后,需要进行刻蚀,将硅表面形成的氧化层去除,以便接下来的工艺步骤。
接着是P/N型硅的取向,使硅片的表面有P区和N区之分。
然后是沉积氧化硅,用于保护硅片表面。
接下来是极化,将硅片在高温下置于磷酸和氧化亚铁溶液中,形成氧化铁膜。
最后是金属化,涂抹金属胶粘剂,将银、铝、铜等金属在硅片表面制成电极,构成太阳能电池。
三、封装太阳能电池的封装是指将太阳能电池制成模块,以便用于实际应用领域。
封装需要考虑到多个因素,例如材料选择、连接技术、保护措施等。
常见的太阳能电池封装方式包括玻璃-背板-框架(GBF)、透明胶-硅胶封装技术(EVA)、玻璃-背板-框架-胶封装技术(GBF)等。
这些封装技术不同,但都能在保护太阳能电池的同时提高太阳能电池的效率和寿命。
四、检测太阳能电池制造过程中,需要进行多种检测,以确保最终生产出的太阳能电池符合质量要求。
常见的太阳能电池检测技术包括Dark IV检测、EL检测、量子效率和光谱响应等。
这些检测技术可用于测量太阳能电池的性能指标,例如转换效率、填充因子、开路电压和短路电流等。
总结太阳能电池制造是一项复杂的过程,需要多项工艺技术的支持。
太阳能光伏电池片制造工艺技术

太阳能光伏电池片制造工艺技术近年来,随着对可再生能源的需求不断增长,太阳能光伏电池作为清洁能源的代表,受到了越来越多的关注和重视。
而制造工艺技术的不断提升,则是太阳能光伏电池能够大规模应用的基础。
本文将围绕太阳能光伏电池片的制造工艺技术展开全面评估,并对该主题进行深入探讨。
一、太阳能光伏电池片制造工艺技术概述太阳能光伏电池片是将太阳能转化为电能的重要组件,其制造工艺技术包括原料准备、硅片生长、切割、电池片制备、电池组件等多个环节。
其中,硅片生长是太阳能电池片制造的关键步骤之一,而在生长的过程中,晶体的纯净度和晶格结构将直接影响电池片的性能和效率。
光伏电池片的制备过程中还需要考虑材料的选择、能源损耗、成本控制等因素,以确保电池片的质量和产能。
二、太阳能光伏电池片制造工艺技术的发展现状随着技术的不断创新和进步,太阳能光伏电池片制造工艺技术也在不断发展。
目前,包括多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等在内的各类电池片技术都取得了长足的进步。
在硅片生长方面,多晶硅太阳能电池通过多晶硅锭的制备和切割技术,使得电池片的成本得到了有效的控制;而单晶硅太阳能电池通过提高晶体的纯净度和提升晶格结构,使得电池片的效率和稳定性得到了大幅提升。
而薄膜太阳能电池则利用薄膜材料的柔韧性和轻薄特性,使得电池片的重量和尺寸得到了有效的减小,从而降低了成本和提高了适用范围。
三、太阳能光伏电池片制造工艺技术的未来发展趋势在未来,太阳能光伏电池片制造工艺技术将继续朝着更高效、更低成本、更稳定的方向不断发展。
随着材料科学和纳米技术的不断进步,新型材料的应用将成为技术发展的重要驱动力,比如光敏材料的改性和功能化、新型透明导电膜的研发等,将有效提高电池片的光电转化效率和稳定性。
制造工艺技术的智能化和自动化将不断提升,比如采用智能制造系统、机器人技术等,将大幅提升生产效率、降低生产成本。
太阳能光伏电池片制造工艺技术的能源消耗和环境影响也将得到更好的控制,比如采用清洁能源替代传统能源、循环利用资源等,将为清洁能源的发展提供更好的支持。
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太阳能电池片工艺简介及厂房建设总结本文章主要侧重于太阳能电池的生产工艺及厂房及建设探讨,欢迎批评指正。
一、工艺简介及设备环境要求太阳能电池片生产工艺分为:制绒清洗(扩散前清洗)→扩散→扩散后清洗→刻蚀→PECVD→丝网印刷→烧结→分类检测→封装,以下就各工艺进行详细分析及说明。
扩散前清洗的目的在于制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。
相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创。
所使用的介质有HF,HCL,HNO3,NaOH,Na2SiO3和乙醇等。
动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。
制绒的流程: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,应尽快扩散制结腐蚀制绒区环境要求:温度要求:23±2℃湿度要求:55±10%;十万级可满足车间要求。
不同设备厂家高度也不同RENA制绒设备的规格为7584*4540*3065,因此一般设计3.5~4米吊顶。
地坪采用>2mm环氧树脂即可,无防静电要求。
腐蚀制绒区排气(18个排气口)排风量(PP or PVC):普通漂洗排风3000m3/h+酸排4290m3/h+碱排450m3/h /台有酸/碱废液,排放酸性约19m3/h,碱性液体约8m3/h压缩空气6Bar,224NM3/h/台管道采用不锈管纯水:电子级1级,3.6m3/h/台管道采用CL-PVC自来水流量2.4m3/h,,平均0.06m3/h/台管道采用PPR冷却循环水:供水压力5Bar,进水温度18℃,接口流量2.4m3/h/台管道不锈管。
RENA清洗机功率:19.5KW 捷佳创功率:90KW→扩散的目的在于形成PN结。
硅片含硼,是P型结物质,需要往里面掺杂磷,使电子发生移动,形成PN结空穴。
所使用的介质有POCL3,N2,O2。
使用的设备是高温扩散炉,厂商有SVCS,TEMPRESS,长沙48所等。
动力源有压缩空气,氮气,工艺冷却水,热排风和有机排风。
扩散的流程: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。
扩散区环境要求:温度要求:23±2℃湿度要求:55±10%;扩散对环境要求稍微高一点,一般来说万级可满足车间要求,万级以上没有必要。
一般设计4米吊顶。
地坪采用2mm环氧树脂即可,无防静电要求。
扩散炉Tempress(操作区和炉区各3个排气口)热气排风量(不锈钢):1500m3/h/台酸气排风量(建议采用特氟龙):500m3/h/台压缩空气7Bar,管道1/4”管道采用不锈管真空:18(in-Hg),接口管0.25in,流量:0.27m3/h/台冷却循环水:供水压力5Bar,进水温度15-20℃,接口流量2.4m3/h/台管道不锈管。
扩散炉,每管可按40KW电热计算→扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃(此工艺也称为去PSG,去磷硅玻璃),即SiO2和P2O5的混合物,所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。
动力源有氮气,压缩空气,纯水,HF,热排风,酸排风,废水等。
设备有深圳捷佳创、RENA。
去PSG流程: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S i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。
→刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开,防止短路。
目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。
动力源有CF4,N2,NH3,热排风,有机排风。
等离子刻蚀流程: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发下,产生电离并形成等离子体。
等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团。
活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面,在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应,并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面,被真空系统抽出腔体。
扩散后清洗区环境要求:温度要求:23±2℃湿度要求:55±10%;十万级可满足车间要求。
设备的规格为7966*4540*3065,一般设计3.5~4米吊顶。
地坪采用2mm环氧树脂即可,无防静电要求。
扩散后清洗/刻蚀间(17个排气口)排风量(PP or PVC):普通漂洗排风3000m3/h+酸排4730m3/h+碱排450m3/h /台有酸/碱废液,排放酸性约19m3/h,碱性液体约8m3/h压缩空气6Bar,160NM3/h/台管道采用不锈管纯水:电子级1级,3.0m3/h/台管道采用CL-PVC自来水流量2.4m3/h,,平均0.06m3/h/台管道采用PPR冷却循环水:供水压力5Bar,进水温度18℃,接口流量2.4m3/h/台管道不锈管。
RENA清洗机功率:19.5KW 捷佳创功率:90KW→PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜,增加折射率,同时掺杂H元素,使缺陷减少,还可以保护硅片。
所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备,还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。
动力源有SiH4,NH3,氮气,压缩空气,工艺冷却水,热排风,硅烷排风等。
PECVD流程:抛光硅表面的反射率为35%,为了减少表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。
现在工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。
PECVD即等离子增强型化学气相沉积。
它的技术原理是利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体SiH4和NH3,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。
一般情况下,使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm左右。
这样厚度的薄膜具有光学的功能性。
利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大为减少,电池的短路电流和输出就有很大增加,效率也有相当的提高。
PECVD环境要求:温度要求:23±2℃湿度要求:55±10%;十万级可满足车间要求。
设备的规格为22500*13700*2900,一般设计3.5~4米吊顶。
地坪采用2mm环氧树脂即可,无防静电要求。
PECVD真空镀膜PECVD本身无排气措施,由于真空泵房吸入SiH4气体,因此排风量(不锈钢,严格采用双层套管):DN50共4个接口,PECVD泵房烷气排风量(不锈钢):设计1500m3/h,硅烷排气需设置焚烧塔。
压缩空气6Bar,12NM3/h/台管道采用不锈管,压缩空气含油<0.1umrath&rauPECVD设备功率约390KW,平均功率约320KW,其中有26KW电热→丝网印刷的目的在于印刷导电电极。
先印背面,再印正面。
目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI 印刷线。
动力源有真空,压缩空气,热排风,有机排风等。
电功率:Baccini 96KW→烧结的目的是把电极烧结在PN结上。
高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜,形成合金。
所用设备有美国DESPACH等。
动力源有压缩空气,工艺冷却水,热排风,有机排风等。
烧结Despetch功率:111KW→分类检测的目的在于把电池片按照效率进行分类。
目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI检测仪。
动力源有真空,压缩空气。
分检电功率:10KW→最后一道工艺就是热塑包装。
印刷烧结流程:经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。
当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时,晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去,从而形成上下电极的欧姆接触,提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数,使其具有电阻特性,以提高电池片的转换效率。
烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。
预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。
印刷烧结环境要求:温度要求:23±2℃湿度要求:55±10%;十万级可满足车间要求。