!!!太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介
太阳能电池生产工艺
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
生产管理的需求
工艺需求—能够不断优化工艺，持续改进。 品质需求 成本需求 安全需求 标准化生产的需求 操作简单方便的需求 保护环境的需求。
目的：表面钝化和减少光的反射，降低载 流子复合速度和增加光的吸收。 原理：硅烷与氨气反应生成氮化硅淀积在 硅片表面形成减反射膜。反应过程中有大 量的氢离子注入，使硅片中悬挂键饱和， 达到表面钝化和体钝化的目的，有效降低 了载流子的复合，提高了电池的短路电流 和开路电压。
SiH4+NH3→Si3N4+10H2
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
目的；印刷电极和背场，使电流能够输出， 提升电池转换效率。 原理：给硅片表面印刷一定图形的银浆或 铝浆，通过烧结后形成欧姆接触，使电流 有效输出。正面电极通常印成栅线状，是 为了克服扩散层的方块电阻且使光线有较 高的透过率。背面电极布满大部分或整个 背面，目的是克服由于电池串联而引起的 电阻。
酸洗
目的；去除硅片表面金属离子和绒面后的 残留药液， 原理；主要利用的是酸碱中和反应。 条件；10%盐酸，时间10min
太阳能电池原理与制造工艺
太阳能电池原理与制造工艺太阳能电池是一种将太阳能转换为电能的装置，它的工作原理基于光电效应。
本文将介绍太阳能电池的原理及其制造工艺。
一、太阳能电池的原理太阳能电池的工作原理可归结为以下几个步骤：1. 光吸收：太阳光进入太阳能电池后，会被光吸收层中的光敏材料吸收。
光敏材料往往是由硅、镓等材料制成的半导体。
2. 光激发：吸收光的能量会激发光敏材料中的电子，使其跃迁到较高能级，形成电子空穴对。
3. 分离电子和空穴：光激发后，电子和空穴会被电场分离。
在太阳能电池的结构中，通常会引入p-n结或p-i-n结构，以实现电荷的分离。
4. 电流输出：分离后的电子和空穴会沿电场方向移动，此时太阳能电池的正负电极会导致电子和空穴分别集中在不同的电极上，从而产生电流。
二、太阳能电池的制造工艺太阳能电池的制造工艺是一个经过多个步骤的复杂过程，主要包括：1. 材料准备：太阳能电池的主要材料是半导体材料，如硅、镓等。
首先需要准备高纯度的材料，以确保电池的性能和效率。
2. 半导体的制备：在制造太阳能电池之前，需要将半导体材料加工成片状。
这通常通过将硅材料熔化并凝固成晶体，再切割成薄片的方式实现。
3. 表面处理：为了提高太阳能电池的效率，需要对半导体片的表面进行处理。
常见的处理方法包括化学腐蚀、导电膜涂覆等。
4. 荷电层形成：通过在半导体片表面引入掺杂材料，可以形成p型和n型的区域。
这一步骤常用的方法是热扩散或离子注入。
5. 金属化：在完成荷电层形成后，需要在半导体表面涂覆金属电极。
典型的金属电极有银、铝等。
6. 封装：完成电极涂覆后，需要将太阳能电池进行封装，以保护电池内部结构，并提供连接电路。
三、太阳能电池的应用前景太阳能电池因其清洁环保、可再生能源等优势，已经得到广泛应用并在可再生能源领域中占据重要地位。
目前，太阳能电池主要用于以下几个方面：1. 光伏发电：太阳能光伏发电是目前最常见的利用太阳能的方式。
光伏电池阵列可以将太阳能转化为电能，供给家庭、商业机构以及电力系统使用。
太阳能电池车间工艺流程及品质控制一
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：
用手可以抹去的，检查出料处滚轮的干净程度，普通是出料处风刀中间段滚
轮浮现污染，需要设备擦拭，如果不严重，流假片也可以将脏东西带
走。
(二)扩散
1.扩散工序的目的：形成PN结
2、扩散工艺步骤：
2232
4.前清洗工序片，要勤换手套，避免扩散后浮现脏片。(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。
(补加了药水后还没循环，浮标沉到底部不起来)
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者清洗。
前清洗流量会蓦地变为0，此时设备会报警，工艺即将到现场通知生产住手
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
(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
太阳能电池板的制造工艺流程
太阳能电池板的制造工艺流程1. 硅片准备在太阳能电池板的制造过程中，首先需要准备硅片。
硅片是太阳能电池板的核心材料，通常由高纯度晶体硅材料制成。
在准备过程中，首先需要将硅原料净化，去除杂质，然后将硅原料熔化，形成硅锭。
接下来，硅锭通过切割技术被切割成薄片，形成硅片。
2. 涂层制备在制备过程中，硅片需要经过一系列的涂层处理。
首先，硅片会被清洗和去除表面杂质。
之后，硅片会被涂覆一层反射层，以提高太阳能的光吸收效果。
接着，通过化学方法涂覆一层抗反射膜，以减少反射损失。
最后，硅片会被覆盖一层保护层，防止受到外部环境的侵害。
3. 电池片制备接下来是电池片的制备过程。
首先，通过光刻技术在硅片上制造暗电极和光电极。
然后，通过扩散技术将硅片暗电极中注入杂质，形成PN结。
随后，通过金属化技术在光电极和暗电极上涂覆金属电极，以便于电流的收集和传输。
最后，通过退火技术将电池片进行烧结，以提高电池片的效率和稳定性。
4. 模组组装在模组组装阶段，电池片会被加工成规定大小，并且被安装在透明玻璃上。
透明玻璃起到保护和支撑电池片的作用。
同时，模组中还要安装背面板、接线盒、连接器等组件，以便将太阳能电池板与外部电源连接。
最后，根据需要，在模组表面覆盖一层防紫外线和耐候性的材料，以提高太阳能电池板的使用寿命和效果。
5. 质量检测最后一个工艺是质量检测。
在太阳能电池板的制造过程中，需要对整个制造过程进行严格的检测和测试，以确保太阳能电池板的质量和性能符合要求。
主要包括外观检查、电性能检测、环境适应性测试等。
只有通过了所有的质量检测，太阳能电池板才能出厂销售。
以上就是太阳能电池板的制造工艺流程。
通过以上工艺流程的操作和控制，可以生产出高质量、高效率的太阳能电池板，促进太阳能产业的可持续发展。
太阳能电池板的制造工艺流程
太阳能电池板的制造工艺流程
1.耐火砖制备：首先，制备耐火砖。
耐火砖通常由陶瓷材料制成，用于电池板的烧结过程中充当保护材料。
2.硅片生产：硅片是太阳能电池板的核心部分。
首先，将纯硅原料加热至高温融化，并按照设定工艺参数进行熔融处理。
然后，通过液态硅的拉拔方式将其拉伸成硅棒，再经过切割和抛光等工艺处理，制得薄薄的硅片。
3.备电池片：在硅片的表面涂上抗反射膜，以提高光吸收效率，并使其表面不反射光线，同时在背面涂上金属薄膜，以确保电流的传导。
4.背面结构制备：制备电池板的背面结构，通常使用铝、不锈钢或玻璃等材料，并涂上保护膜，以保护电池片和提高电池板的耐候性能。
5.焊接：使用银浆或铜带将电池片与背面结构连接起来，形成电池板的正负极。
6.封装：将电池板置于玻璃或其他透明材料制成的封装层中，以保护细薄的硅片。
7.包装和测试：检查电池板的质量，并封装和包装成最终的产品。
以上是太阳能电池板制造的主要工艺流程。
值得注意的是，这仅仅是一个简化的概述，实际的生产流程可能会根据不同的制造商和不同的电池板类型有所不同。
此外，随着技术的不断进步，太阳能电池板的制造工艺也在不断演变和改进。
太阳能电池生产工艺
太阳能电池生产工艺太阳能电池生产工艺一般分为：制绒、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD，丝网印刷，烧结，分类检测和封装。
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，这些设备中最好的是RENA，因为他不光卖设备，还卖制绒工艺的专利。
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。
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。
动力源有压缩空气，氮气，工艺冷却水，热排风和有机排风。
使用的设备是高温扩散炉，厂商有SVCS，TEMPRESS，长沙48所等。
该道工艺有洁净要求，需要在洁净室内运行。
因为扩散炉内的石英管需要清洗，所以需要增加一种石英管清洗机。
扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃，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。
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。
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。
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。
晶硅太阳能电池制造工艺流程及工序简介
ser刻蚀工序
❖ Laser刻蚀的目ห้องสมุดไป่ตู้、作用： 用激光切出绝缘沟道，可以使电池短路，减少电流泄漏。
硅片经Laser刻蚀后的示意图
18
7. 测试分选工序
❖ 主要是测量电池片的短路电流（JSC）、开路电压（VOC）、 填充因子（FF），经计算得出电池的光电转换效率（η） 。
❖ 根据电池的光电转换效率（η）对电池片进行分类。
2PO 5Si 5SiO 4P
25
2
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。
去除磷硅玻璃的目的、作用：
1. 磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制，且其工艺窗口太小，不稳 定。
2. 磷硅玻璃的折射率在1.5左右，比氮化硅折射率（2.07左右）小， 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。
3. 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质，会增加少子表面复合，使电池 效率下降。
13
2. 扩散（POCl3液态扩散）
❖ 扩散的目的：制造太阳能电池的PN结。
❖ PN结是太阳能电池的“心脏” 。 ❖ 制造PN结，实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个
区域中占优势（P型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域 中占优势（N型），这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型 和N型半导体的接触。
2
单晶硅太阳电池
3
多晶硅太阳电池
4
非晶硅太阳电池
5
2. 硅太阳电池的制造工艺流程
❖ 下面我们就硅太阳电池的制造工艺流程以及各工序进行简 单的介绍。
❖ 晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括：硅片清 洗、绒面制备、扩散制结、（等离子周边刻蚀）、去 PSG(磷硅玻璃) 、PECVD 减反射膜制备、电极(背面电极、 铝背场和正电极) 印刷及烘干、烧结、Laser和分选测试等。 同时,在各工序之间还有检测项目,主要有抽样检测制绒效果、 抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射率等 项目。
太阳能电池组件生产的主要工艺流程
太阳能电池组件生产的主要工艺流程：测试分选→单片焊接→串联焊接→叠层→中间测试→层压→装框注胶→清洗→最终测试(1)测试分选电池片分选主要是为了检出不合格的电池片，同时，电池片的颜色一般呈蓝褐色、蓝紫色、蓝色、浅兰色等几种不同档次的蓝色，对电池片进行颜色分选并分档放置，保证单个组件所用到的电池片为同档次的颜色，从而使单个组件生产出来后颜色外观美观，各电池单片之间无明显色差现象。
若电池片不经过色差分选就直接做组件，做出来的组件外表颜色“参差不齐”，不美观。
因此，为了保证电池片的质量、外观和生产顺利高效率的运行，通过初选将缺角、栅线印刷不良、裂片、色差等电池片筛选出来。
在标准测试环境（温度25±2℃、湿度≤60%RH、光强1000±50W）下，绘制I-V曲线图，根据电池片的开路电压Voc、短路电流Isc、工作最佳功率Pm、工作最佳电压Vm、工作最佳电流Im、填充因子FF、转换效率n等指标把电池电性参数相近的电池分到一类，之后根据生产、工艺的数据分析要求，和客户的分档要求，对电池片进行测试并分档。
(2)单片焊接单片焊接将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，从上至下，匀速焊接。
单片焊接的目的是将连接带（锡铜合金带）平直地焊接到电池片的主栅线上，要求保证电气和机械连接良好，外观光亮；焊带的长度约为电池边长的2倍，多出的焊带在串联焊接时与后面的电池片的背面电极相连。
(3)串联焊接背面焊接是将电池片接在一起形成一个电池片的串组，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经是设计好的，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和连接带（锡铜合金带）将单片焊接好的电池片的正面电极（负极）焊接到另一片的背面电极（正极）上，以此类推，依次将电池片串接在一起，并在组件串的正负极焊接出为叠层时准备的引线。
(4)叠层背面串接好且经过检验合格后，将电池片串、钢化玻璃和切割好的EVA 、背板（TPT）按照一定的层次敷设好，玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和EVA的粘接强度。
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去除磷硅玻璃的目的、作用：
1.
磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制，且其工艺窗口太小，不稳 定。 磷硅玻璃的折射率在1.5左右，比氮化硅折射率（2.07左右）小， 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质，会增加少子表面复合，使电池 效率下降。
2.
3.
2. 扩散（POCl3液态扩散）
结的附近形成了与内建电场方
向相反的光生电场。在n区与p 区间产生了电动势。当接通外
电路时便有了电流输出。
单晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池
2. 硅太阳电池的制造工艺流程
下面我们就硅太阳电池的制造工艺流程以及各工序进行简 单的介绍。 晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括：硅片清 洗、绒面制备、扩散制结、（等离子周边刻蚀）、去 PSG(磷硅玻璃) 、PECVD 减反射膜制备、电极(背面电极、 铝背场和正电极) 印刷及烘干、烧结、Laser和分选测试等。 同时,在各工序之间还有检测项目,主要有抽样检测制绒效 果、抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射 率等项目。
(c). 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应：
4PCl3 5O2 2PO 2 5 6Cl2
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面， P2O5与Si反应生成SiO2和 磷原子：
2P O 5Si 5SiO 4P
2 5 2
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。
ser
4.沉积减反射膜（PECVD）
10.烧 结
5.丝网印刷背电极
6.烘 干
9.丝网印刷正电极
8.烘 干
7.丝网印刷背电场
2）、工序简介
目前硅太阳能电池制造工序主要有：
制绒清洗工序
扩散工序 PECVD工序 丝网印刷工序 烧结工序
Laser刻蚀工序
测试分选工序
1. 制绒清洗工序
太阳能电池制造工艺
——工艺流程以及工序简介
1.前言
硅太阳能电池的结构及其工作原理：
其主要是利用硅半导体p-n结的 光生伏打效应。即当太阳光照 射p-n结时，便产生了电子-空 穴对，并在内建电场的作用下， 电子驱向n型区，空穴驱向p型
磷扩散层
区，从而使n区有过剩的电子， p区有过剩的空穴，于是在p-n
(a).单晶制绒---捷佳创
目的与作用：
（1）去除单晶硅片表面的机械损伤层和氧 化层。 （2）为了提高单晶硅太阳能电池的光电转 换效率,根据单晶硅的各向异性的特性， 利用碱(KOH)与醇(IPA)的混合溶液在单 晶硅表面形成类似“金字塔”状的绒面, 有效增强硅片对入射太阳光的吸收,从而 提高光生电流密度。
谢谢大家！
正电极
5.烧结工序
烧结的目的、Leabharlann 用：燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触， 从而提高开路电压和短路电流并使其具有牢固的附着力与良 好的可焊性。 背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为P型掺杂， 它可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压 和短路电流，改善对红外线的响应。 上电极的银、氮化硅、二氧化硅以及硅经烧结后形成共晶， 从而使电极与硅形成良好的欧姆接触，从而提高开路电压和 短路电流。
ser刻蚀工序
Laser刻蚀的目的、作用： 用激光切出绝缘沟道，可以使电池短路，减少电流泄漏。
硅片经Laser刻蚀后的示意图
7. 测试分选工序
主要是测量电池片的短路电流（JSC）、开路电压（VOC）、
填充因子（FF），经计算得出电池的光电转换效率（η） 。
根据电池的光电转换效率（η）对电池片进行分类。
1）、硅太阳能电池的制造工艺流程：
捷佳创单晶制绒 RENA多晶制绒 扩 散 工 序 制绒清洗工序 丝 网 印 刷 工 序 烧 结 工 序 测 试 分 选 工 序
PECVD
工 序
Laser 工 序
去除磷硅玻璃PSG 成品硅太阳能电池
1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选
2.高温扩散（液态扩散）
3.去磷硅玻璃（去PSG）
2.
钝化作用能使硅电池表面具有很小 的反射系数，减少光反射损失，提 高太阳电池的光电转换效率。
4.丝网印刷工序
上电极以及正面的小栅线是银浆 背电极是银铝浆 背电场是铝浆 背电极、上电极以及小栅线起到收 集电子的作用。 背电场的作用是可以提高电子的收 集速度，从而提高电池的短路电流 （J SC）和开路电压（V OC）进而提 高电池的光电转换效率。
(b). 多晶制绒---RENA InTex
3Si 2HNO3 18HF 3H2SiF6 0.45NO 1.35NO2 0.1N2O 4.25H2 2.75H2O
目的与作用：
（1）去除单晶硅片表面的机械损 伤层和氧化层。 （2）有效增加硅片对入射太阳光 的吸收,从而提高光生电流密度，提高 单晶硅太阳能电池的光电转换效率。
C以上 2P2 O5 5Si 900 5SiO2 4P
4PCl5 5O2 2P2 O5 10Cl 2
3.沉积减反射膜（PECVD）工序
沉积减反射膜的作用、目的：
沉积减反射膜实际上就是对电池进
1.
行钝化。钝化可以去掉硅电池表面
的悬空键和降低表面态，从而降低 表面复合损失，提高太阳电池的光 电转换效率。
扩散的目的：制造太阳能电池的PN结。
PN结是太阳能电池的“心脏” 。
制造PN结，实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个
区域中占优势（P型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域 中占优势（N型），这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型
和N型半导体的接触。
C以上 5POCl3 600 3PCl5 P2 O5