太阳能电池生产工艺
太阳能电池制造工艺工艺流程以及工序介绍
1）、硅太阳能电池的制造工艺流程：
捷佳创单晶制绒
扩 散 工 序
RENA多晶制绒 制绒清洗工序
丝
网
印
工 序
刷 工 序
Laser PECVD
烧 结
工
工
序
序
测 试 分 选 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
ser 10.烧 结 9.丝网印刷正电极
8.烘 干
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。
谢谢大家！
1.前言
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。
(c). 去磷硅玻璃---PSG 在扩散过程中发生如下反应：
4 P C l 5 O 2 P O 6 C l 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：
32
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：
❖ 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。
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。
太阳能电池工艺流程
太阳能电池工艺流程太阳能电池是一种利用光电效应将太阳光能转化为电能的器件，是清洁能源领域中备受关注的技术之一。
太阳能电池的制造过程涉及多个工艺步骤，下面将简要介绍太阳能电池的工艺流程。
1.晶体硅材料准备太阳能电池的主要材料是硅，一般采用晶体硅。
晶体硅材料准备是太阳能电池制造的第一步，通常通过硅矿石提炼、高纯度硅棒拉制等工艺来获取高质量的硅材料。
2.硅片加工经过硅材料准备后，硅片需要进行加工。
硅片加工包括切割、抛光、清洗等步骤，以确保硅片表面光滑、无瑕疵，提高光电转换效率。
3.扩散和光刻扩散是将掺杂物diffused 到硅片表面，形成p-n 结，是太阳能电池的关键工艺之一。
光刻是通过光掩膜技术在硅片表面形成电极图案，为后续的金属化工艺做准备。
4.金属化金属化是在硅片表面沉积金属电极，将光电转换的电荷导出，形成电路。
金属化工艺需要高精度的设备和工艺控制，以确保电极与硅片的良好接触性和导电性。
5.封装封装是将太阳能电池芯片与支撑材料（如玻璃、背板等）进行封装，保护太阳能电池不受外界环境影响，并提高组件的稳定性和耐久性。
6.测试和质检经过封装后的太阳能电池需要进行测试和质检，以确保电池组件的性能符合要求。
测试包括电性能测试、外观检查、温度湿度试验等，质检则是对电池组件的质量进行全面检查。
7.成品包装最后一步是将经过测试和质检合格的太阳能电池组件进行包装，以便运输和安装。
包装通常采用防震、防潮的材料，保证太阳能电池组件在运输过程中不受损坏。
总的来说，太阳能电池的制造工艺是一个复杂而精密的过程，涉及多个步骤和环节。
只有严格控制每个工艺步骤，确保材料和设备的质量，才能生产出高效、稳定的太阳能电池产品。
随着太阳能电池技术的不断进步和完善，相信太阳能电池将在未来发挥越来越重要的作用，成为清洁能源领域的主力。
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一、硅材料的准备首先，需要获取高纯度的硅材料作为太阳能电池的基础材料。
常用的硅材料有硅硷、多晶硅和单晶硅。
这些材料一般通过熔炼、洗涤和纯化等工艺步骤进行准备，以确保材料的纯度和质量符合要求。
二、硅片的制备在准备好的硅材料中，首先需要将硅材料熔化并形成硅棒。
硅棒可以采用单晶硅棒或多晶硅棒，通过将硅材料放入熔炉中进行熔化并慢慢降温，以获得纯度高的硅棒。
接下来，通过使用切割机将硅棒切割成很薄的硅片。
这些硅片称为硅片，硅片的厚度通常为几十微米到几百微米。
三、电池片的制备在硅片制备好后，需要对硅片进行一系列的加工工艺，以形成能够转化太阳能的电池片。
首先，通过在硅片表面涂上磷化剂，然后将硅片放入磷化炉中进行磷化反应，使硅片表面形成一层钙钛矿薄膜。
这一步骤的目的是增加太阳能的吸收能力。
接着，需要在硅片上涂覆一层导电膜。
最常用的导电膜是铝或铝合金，在硅片表面蒸镀一层铝膜。
该层铝膜将形成电场，使得硅片的上下两面形成正负两极。
最后，通过将硅片放入扫描激光器中进行图案化处理，将电池片分成多个小的电池单元，形成电池片。
四、组装在制造完电池片后，还需要将电池片组装成最终的太阳能电池模块。
电池片通过焊接或粘贴在玻璃基板上，并加上前电极和后电极，形成电池模块。
同时，还需将电池模块封装起来，以保护电池片并增加光的吸收。
最后，经过严格的测试和质量检查，太阳能电池模块将会被装配成太阳能电池板，并投入市场使用。
总结起来，晶体硅太阳能电池的制造工艺流程主要包括硅材料的准备、硅片的制备、电池片的制备和组装。
这些步骤涉及到多种物理、化学和加工工艺，需要高技术水平和严格的质量控制。
不断的研发和创新使得晶体硅太阳能电池在效率和可靠性方面得到了不断的提升。
太阳能电池制备工艺
太阳能电池制备工艺
太阳能电池的制备工艺主要包括以下几个步骤：
1. 衬底准备：选择合适的衬底材料，常用的有硅、镓等。
对衬底进行表面处理，以提高后续工艺的附着性和光吸收性能。
2. 沉积薄膜：利用物理或化学方法，在衬底表面沉积薄膜材料。
常用的方法包括化学气相沉积、物理气相沉积、溅射等。
薄膜材料主要包括n型和p型半导体材料。
3. 创建pn结：将n型和p型薄膜通过热处理或其他方法创建
pn结，形成光电二极管结构。
4. 添加电极：在太阳能电池的两端加入电极，常用的电极材料为金属，如银、铝等。
电极的作用是将光电二极管中产生的电子流引导出来，并传导至外部电路。
5. 封装保护：为了保护太阳能电池对外界环境的影响，以及提高电池的耐久性，需要将电池进行封装保护。
常用的封装材料有玻璃、树脂等。
以上是太阳能电池的一般制备工艺，具体的制备方法和工艺参数会根据不同的太阳能电池类型和制造商的要求有所不同。
此外，还有一些新型的太阳能电池制备工艺正在被研发和应用，如钙钛矿太阳能电池、柔性太阳能电池等。
晶体硅太阳能电池生产工艺流程图
晶体硅太阳能电池生产工艺流程图电池片工艺流程说明：(1)清洗、制绒：首先用化学碱（或酸）腐蚀硅片，以去除硅片表面机械损伤层，并进行硅片表面织构化，形成金字塔结构的绒面从而减少光反射。
现在常用的硅片的厚度在 180 μm 左右。
去除硅片表面损伤层是太阳能电池制造的第一道常规工序。
(2)甩干：清洗后的硅片使用离心甩干机进行甩干。
(3)扩散、刻蚀：多数厂家都选用 P型硅片来制作太阳能电池，一般用 POCl3液态源作为扩散源。
扩散设备可用横向石英管或链式扩散炉,进行磷扩散形成 P-N结。
扩散的最高温度可达到 850- 900℃。
这种方法制出的 PN结均匀性好，方块电阻的不均匀性小于 10％，少子寿命大于 10 微秒。
扩散过程遵从如下反应式：4POCl3＋3O2（过量）→ 2P2O5＋2Cl 2（气） 2P2O5＋5Si → 5SiO2 + 4P 腐蚀磷硅玻璃和等离子刻蚀边缘电流通路，用化学方法除去扩散生成的副产物。
SiO2与HF生成可溶于水的 SiF 62-，从而使硅表面的磷硅玻璃（掺 P2O5的SiO2）溶解，化学反应为：SiO2＋6HF → H2（SiF 6）＋ 2HO(4) 减反射膜沉积：采用等离子体增强型化学气相沉积(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)技术在电池表面沉积一层氮化硅减反射膜，不仅可以减少光的反射，而且由于在制备SiNx 减反射膜过程中有大量的氢原子进入，因此也起到了很好的表面钝化和体钝化的效果。
这是因为对于具有大量晶界的多晶硅材料而言，晶界的悬挂键被饱和，降低了复合中心的原因。
由于表面钝化和体钝化作用明显，就可以降低对制作太阳能电池材料的要求。
由于增强了对光的吸收，氢原子对太阳能电池起到很好的表面和体内钝化作用，从而提高了电池的短路电流和开路电压。
(5)印刷、烧结：为了从电池上获取电流，一般在电池的正、背两面制作电极。
太阳能电池片生产流程解析
太阳能电池片生产流程解析一、概念太阳能电池：就是将太阳能转化为电能的半导体器件。
二、工艺流程太阳能电池工艺流程：清洗制绒→扩散→刻蚀→去PSG→ PECVD→丝网印刷→烧结→测试分档→分选→包装（一）、制绒和清洗硅片表面处理的目的：去除硅片表面的机械损伤层，清除表面油污和金属杂质，形成起伏不平的绒面，增加硅片对太阳光的吸收效率。
绒面腐蚀原理：利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌，就称为表面织构化。
角锥体四面全是由〈111〉面包围形成，反应式为：Si+2NaOH+H2O →NaSiO3+2H2↑制备绒面的目的：减少光的反射率，提高短路电流（Isc），最终提高电池的光电转换效率。
陷光原理：当光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，从而增加吸收率。
影响绒面质量的关键因素：1.NaOH浓度 2.异丙醇浓度 3.制绒槽内硅酸钠的累计量 4. 制绒腐蚀的温度 5.制绒腐蚀时间的长短 6.槽体密封程度7.异丙醇的挥发程度化学清洗原理HF去除硅片表面氧化层：SiO2 + 6HF → H2[SiF6] + 2H2OHCl去除硅片表面金属杂质：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与Pt2+、Au3+、 Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的络合物。
★注意事项NaOH、HCl、HF都是强腐蚀性的化学药品，其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。
一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。
（二）、扩散太阳电池制造的核心工序——PN结（太阳电池的心脏）扩散的目的：形成PN结太阳能电池磷扩散方法1.三氯氧磷（POCl3）液态源扩散2.喷涂磷酸水溶液后链式扩散3.丝网印刷磷浆料后链式扩散，现大多采用的是第一种方法。
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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洗磷
目的：去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅
玻璃(磷硅玻璃是指P2O5与SiO2的混合物）。 原理：P2O5溶于HF酸 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O H2SiF6可溶于水 条件：HF浓度8％-10％ 洗磷后需用去离子水将硅片冲洗干净并甩干。
可气相沉 积）
单晶硅太阳能电池生 产工艺
工艺流程及各环节工艺目的和原理
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1
工艺流程
清洗制绒（超声波清洗→减薄→喷淋→绒面） →（喷淋→酸洗→喷淋→漂洗→喷淋→甩干）→扩
散（合片→扩散→卸片）
→刻蚀（叠片→上夹具→刻蚀→插片)→洗磷（去磷
硅玻璃→喷淋→甩干）→PECVD
→丝网印刷 [丝印1（背极）→丝印2（背场）→丝
印3（栅极）]→烧结（试烧→批量烧结）
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2
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3
超声波清洗
机械切片以后会在硅片表面形成10—40微米 的损伤层，且表面有油脂、松香、石蜡、 金属离子等杂质。
工艺目的；主要是去除油脂、松香、石蜡 等杂质。
工艺原理；超声振动使油珠滚落，物理去 油。
条件；去离子水一定量，温度60—90℃，时 间10—40min。
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刻蚀过程的主要反应
放电过程
e-+CF4→CF3++F+2e
e-+CF3→CF2+F+e腐蚀过程
e-+CF4→CF3+F+eO2+e-→2O+e-
Si+4F→SiF4↑
3Si+4CF3→4C+3SiF4↑
2C+3O→CO↑+CO2↑
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等离子体刻蚀机
设备要求： 工艺重复性好， 刻蚀速度快、 均匀性好 。 密封性能好、 操作安全
一般在40±5欧姆之间.
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扩散炉
设备要求： 精确度高 可准确控制反应管 的实际工艺温度 和气 流量。 用于长时间连续工作、 高精度、高稳定性、 自动控制。
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48所三管扩散炉
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刻蚀
目的；去除周边短路环。 原理：在辉光放电条件下，CF4和O2生成等离子体，交替
条1.5件%—；2生%产，常乙用醇N或aO异H丙质醇量每分次数约1%加左20右0—，4N00am2Sli(O503L混 合液）。温度85±5℃,时间15—45min，具体工艺据 硅片种类、减薄后厚度和上次生产情况而定。
质量目标：绒面后硅片表面颜色深灰无亮点、均匀、 气泡印小，无篮脚印、白花等现象。400倍显微镜下 大小符合标准，倒金字塔结构均匀。
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
20%左右，温度85±5℃，时间0.2—3min 具体据原始硅片的厚度和表面损伤情况而定。
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6
绒面
目的；制作绒面，减少反射，提升硅片对光吸收效 率。
原理；利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀，在 硅片表面形成无数个3—6微米的金字塔结构，这样光 照在硅片表面便会经过多次反射和折射，增加了对 光的吸收。
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7
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
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8
漂洗
目的；去除氧化层（SiO2）。 原理；SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 条件；HF溶液8%—10%，时间10min。 注★清洗工艺每个小环节之后，均需用去离子水
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烘干
目的：烘干。 原理：热吹风（~75 ℃ ）去除硅片表面残
留的水。
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11
扩散
目的；形成PN结。 原理；（POCL3液态源高温扩散），POCL3
在高温下经过一系列化学反应生成单质P， P在高温下扩散进入硅片表面，与本已经掺 B的硅形成PN结。 4POCl3+3O2→2P2O5+6Cl2 2P2O5+5Si→5SiO2+4P
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PECVD镀SiNx:H薄膜-平板式PECVD
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PECVD（德）工艺步骤及条件
工艺步骤：分17步。进舟→慢抽真空→快抽 真空→调压→恒温→恒压→检漏→调压→ 淀积→淀积→淀积→抽真空稀释尾气→清 洗→抽真空→抽真空→充氮→退舟。
条件：温度480℃，淀积压强200Pa，射频功 率1800W，抽空设定压强0.5pa，进出舟设定 15%。
将硅片冲洗干净，以免残留药液影响倒下个小环 节的正常进行。
去离子水是指纯水，指的是将水中的强电解质去 除并且将弱电解质去除到一定程度的水。其电阻 率越大，电导率约小则级别越高。
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清洗机
设备要求：稳定性好，精确度高，密闭性 能好，有抽风装置，便于标准化生产，操 作简单安全。
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对周边作用，使周边电阻增大。
CF4→C4++4F-
O2→2O2-
F+Si→SiF4
SiF4挥发性高，随即被抽走。
工艺条件：CF4︰O2=10︰1
板流：0.35—0.4A
板压：1.5—2KV
压强：80—120Pa
刻蚀时间：10—16min
质量目标;刻边电阻大于5KΩ，刻边宽度1—2mm间。
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4
超声波清洗机
设备要求：稳定性 好，精确度高（温 度、时间），操作 方便（换水方便）。
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5
减薄
工艺目的；去除表面损伤层和部分杂质。 工艺原理；利用硅在浓NaOH溶液中的各向
同性腐蚀除去损伤层。
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 工艺条件；生产常用NaOH溶液质量分数为
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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400小±氮40和m氧l/m气in：，时N间2流3量5m2i4n0，0±O24流0m量l/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