电池片结构及工艺11全解
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。
电池片的加工工艺.PPT课件
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、装框 将组件放到打框机上，并且把组件放到铝合
金边框内，开启启动装置把铝合金边框压紧并在 组件与铝合金边缘四周上密封硅胶。 3、装接线盒
按图纸要求准备接线盒，并将接线盒放置在 正负电极引出线上，将引出的正负电极放置在接 线盒的电极上，用电烙铁焊接好。
七、成品终测 装框与装接线盒结束后，应对相应的电池组
对于由不同晶粒构成的铸造多晶硅片，由于硅片表 面具有不同的晶向，择优腐蚀的碱性溶液显然不再适用。 研究人员提出利用非择优腐蚀的酸性腐蚀剂，在铸造多 晶硅表面制造类似的绒面结构，增加对光的吸收。到目 前为止，人们研究最多的是HF和HNO3的混合液。其中 HNO3 作为氧化剂，它与硅反应，在硅的表面产生致密 的不溶于硝酸的SiO2层，使得HNO3 和硅隔离，反应停 止；但是二氧化硅可以和HF反应，生成可溶解于水的络 合物六氟硅酸，导致SiO2层的破坏，从而硝酸对硅的腐 蚀再次进行，最终使得硅表面不断被腐蚀。
的硅片表面具有更好的减反射效果，能够更好地 吸收和利用太阳光线。当一束光线照射在平整的 抛光硅片上时，约有30%的太阳光会被反射掉； 如果光线照射在金字塔形的绒面结构上，反射的 光线会进一步照射在相邻的绒面结构上，减少了 太阳光的反射；同时，光线斜射入晶体硅，从而 增加太阳光在硅片内部的有效运动长度，增加光 线吸收的机会。如图所示，为单晶硅制绒后的 SEM图，高10μm的峰时方形底面金字塔的顶。
电池片生产工艺及设备
电池片生产工艺及设备电池片在现代社会已经成为了必需品，用于各种电子设备和交通工具中。
电池片的生产是非常复杂的工序，需要采用许多先进的工艺和设备。
本文将介绍电池片生产的工艺及设备。
一、硅片生产电池片主体是由硅片组成，因此硅片的生产是电池片生产过程中的第一步。
硅片生产主要分为连铸法和单晶法两种。
连铸法技术成熟，生产效率高，但单晶法生产的硅片质量更高，因此单晶法更广泛地应用于电池片生产中。
单晶法生产的硅片需要采用先进的设备，如CZ法(克罗姆酸锗)和FZ法(浮区法)。
CZ法是利用单晶铜线把硅锭推出圆筒形，在恒定的温度下，铜线旋转，硅熔体会形成圆形，产生单晶硅。
FZ法则是在硅熔体中加入锗或铝等对杂质，通过脱离半色导带来提高纯度。
二、硅片加工生产出硅片后，需要对其进行加工，主要包括原始切割、表面退火、抛光、化学机械抛光(CMP)等步骤。
原始切割是将硅片根据要求切割成一定大小的方形片。
表面退火是在接下来的步骤中提高硅片的纯度和光滑度。
抛光则是为了去除硅片表面的缺陷，从而保证电池片的性能。
化学机械抛光则是通过化学反应和机械力量来去除表面的缺陷，进一步提高硅片质量。
三、刻蚀和沉积在硅片加工完毕后，需要通过刻蚀和沉积等过程来形成电池片的主体结构。
刻蚀是通过化学反应去掉部分硅材料，从而形成加工出光栅和导电线等结构。
沉积则是将金属或半导体材料等沉积在硅片上，形成电极和其他结构。
关于刻蚀和沉积，有多种技术可供选择，如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电化学沉积(ED)、微影等技术。
其中，微影技术是经常使用的技术，它通过光刻胶和紫外线等方法，控制电池片中各个部位的形状和大小。
四、电池片组装电池片组装分为前端制造和后端组装两个阶段。
前端制造包括刻蚀、沉积和微影等过程，主要是形成电池片基本结构。
而后端组装则是将电池片封装成成品电池，主要包括粘接、成型、测试等工序。
粘接主要是将电池片与其他材料进行粘接，形成电子器件。
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。
电池片生产工艺简介
培训资料前道一制绒工艺制绒目的1.消除表面硅片有机物和金属杂质。
2.去处硅片表面机械损伤层。
3.在硅片表面形成表面组织，增加太阳光的吸收减少反射。
工艺流程来料，开盒，检查，装片，称重，配液加液，制绒，甩干，制绒后称重，绒面检查，流出。
单晶制绒基本原理1#超声去除有机物和表面机械损伤层。
目前采用柠檬酸超声，和双氧水与氨水混合超声。
3#4#5#6#制绒利用NaOH溶液对单晶硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。
当各向异性因子（（100）面与（111）面单晶硅腐蚀速率之比）=10时，可以得到整齐均匀的金字塔形的角锥体组成的绒面。
绒面具有受光面积大，反射率低的特点。
可以提高单晶硅太阳能电池的短路电流，从而提高太阳能电池的光转换效率。
化学反应方程式：Si+2NaOH+H2O=Nasio3+2H2↑影响因素1.温度温度过高，首先就是IPA不好控制，温度一高，IPA的挥发很快，气泡印就会随之出现，这样就大大减少了PN结的有效面积，反应加剧,还会出现片子的漂浮，造成碎片率的增加。
可控程度：调节机器的设置，可以很好的调节温度。
2.时间金字塔随时间的变化：金字塔逐渐冒出来；表面上基本被小金字塔覆盖，少数开始成长；金字塔密布的绒面已经形成，只是大小不均匀，反射率也降到比较低的情况；金字塔向外扩张兼并，体积逐渐膨胀，尺寸趋于均等，反射率略有下降。
可控程度：调节设备参数，可以精确的调节时间。
3.IPA1.协助氢气的释放。
2.减弱NaOH溶液对硅片的腐蚀力度，调节各向因子。
纯NaOH溶液在高温下对原子排列比较稀疏的100晶面和比较致密的111晶面破坏比较大，各个晶面被腐蚀而消融，IPA明显减弱NaOH的腐蚀强度，增加了腐蚀的各向异性，有利于金字塔的成形。
乙醇含量过高，碱溶液对硅溶液腐蚀能力变得很弱，各向异性因子又趋于1。
可控程度：根据首次配液的含量，及每次大约消耗的量，来补充一定量的液体，控制精度不高。
4.NaOH形成金字塔绒面。
电池片的加工工艺教学课件
电性能检测
总结词
电性能检测是评估电池片性能的重要手段， 主要测试电池片的电导率、内阻、填充因子 等参数。
详细描述
电性能检测通过专用的测试设备对电池片的 电性能参数进行测量和分析。电导率反映了 电池片的导电能力，内阻决定了电池片的能 量转换效率，填充因子则综合反映了电池片 的性能水平。电性能检测对于确保电池片的 质量和性能具有重要意义。
配料与涂布
配料
将所需成分按照配方比例混合，搅拌 均匀。
涂布
将配好的浆料均匀涂布在硅片上，控 制涂布厚度和均匀性。
激光切割
激光划片
使用激光技术将涂布好的硅片划成小片电池片。
激光刻蚀
对电池片表面进行刻蚀处理，去除不良部分。
印刷与烘干
丝网印刷
在电池片表面印刷电极图案，确保电极位置准确无误。
烘干
将印刷好的电池片进行烘干处理，使墨水固化。
可靠性检测
要点一
总结词
可靠性检测是评估电池片在长期使用过程中的稳定性和可 靠性的重要手段。
要点二
详细描述
可靠性检测通常采用加速老化或寿命测试等方法，模拟电 池片在实际使用过程中可能遇到的各种环境因素，如温度 、湿度、紫外线等，以加速电池片的性能衰减。通过可靠 性检测，可以评估电池片的寿命和可靠性，从而为实际应 用提供可靠的技术支持。
电池片种类
单晶硅电池片
由单晶硅棒切割而成，具有较高的光电转换效率 ，但制造成本较高。
多晶硅电池片
由多晶硅锭切割而成，光电转换效率略低于单晶 硅电池片，但制造成本较低。
薄膜太阳能电池
利用薄膜技术将太阳能转化为电能，具有轻便、 可弯曲等特点，但光电转换效率相对较低。
电池片的应用
光伏电站
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背面串接
4 排版铺设
❖ 4、排版铺设：背面串接好且经过检验合格后， 将组件串、钢化玻璃和切割好的EVA、背板 （TPT）按照一定的层次排版铺设好，准备层 压。铺设时保证电池串与玻璃等材料的相对位 置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。 （铺设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、 EVA、背板TPT）。
❖ 保质保量的完成赋予的生产任务（检验）
5 .1 上镜检测
5.2 检测
❖ 5.2、中道检验: EL检测 ❖ 太阳电池EL缺陷测试仪是是依据硅材料的电致发光原理对太
阳能电池组件进行缺陷检测及生产工艺监控的专用测试设备。 根据太阳电池/组件中电池片发光亮度的差异清楚地显示组件 中的裂片（包括隐裂和显裂）、劣片及焊接缺陷。 ❖ 太阳电池EL缺陷测试仪是针对晶体硅太阳电池组件肉眼看不 见的缺陷如：裂纹、断栅、黑片、碎片等的红外缺陷检测在 线式检测的测试设备，适用于组件生产层压后工艺。可以方 便快捷地检测出上述缺陷，具有灵敏度高、检测速度快、结 果形象等优点，是提升光伏组件品质的关键设备。红外检测 可以全面掌握太阳电池内部问题，为改进生产工艺提供依据， 提升产品质量，可以对问题组件进行及时返修，降低损失。
❖ （1） 光—热—电转换方式。 ❖ （2） 光—电直接转换方式该方式是利用光电
效应（光生伏特效应），将太阳辐射能直接转 换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能 电池。
太阳能电池概论
电池组件定义：具有外部封装及内部链 接、能单独提供直流电输出的最小 不可分割的太阳能电池组合装置，叫太 阳能电池组件，即多个单体太阳能电池 互联封装后成为组件。
2 正面焊接
❖ 2、正面焊接：是将互连条焊接到电池正面 （负极）的主栅线上，互连条为镀锡的铜带， 我们使用的是恒温焊接台可以将焊带以多点 的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一 个红外灯（利用红外线的热效应）。焊带的 长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面 焊接时与后面的电池片的背面电极相连。
正面焊接
➢ 组件的封装结构、封装材料和封装工艺与组件的工作 寿命、可靠性和成本，有着密切的关系，但有时会被忽视。
太阳能电池组件产品介绍
1. 单晶硅太阳电池组件
右图为单晶硅电池 72片串联，经层压封装 而成的。其峰值功率 200W，组件上盖板材 料为低铁钢化玻璃，周 边采用铝合金边框固定， 这种组件的寿命长(约25 年)，一般用于各类光伏 电站。
5 中道检验（上镜检测、EL 检测）
❖ 5.1、中道检验：上镜检测
❖ 层压前检验人员负责对层叠好后待压组件进 行100%目检
❖ 检验范围在观察架区域。要求在观察镜上检 验排版铺设员工是否按标准进行操作，发现 问题时，请 记录在“检查记录表”上清楚记 录。如有异常问题，请及时反馈,并使相关人 员进行返工处理
太阳能电池组件分类
1. 单晶硅太阳能电池组件 2. 多晶硅太阳能电池组件 3. 刚性衬底薄膜太阳能电池组件 4. 柔性薄膜太阳能电池组件
碲化镉薄膜 非晶硅薄膜
单结晶硅太阳电池 SINGLE CRYSTAL
多结晶硅太阳电池 POLY CRYSTAL
非结 晶硅 太阳 电池
AMO RPHO
US
1. 晶体硅太阳能电池组件
太阳能电池组件结构和生产工艺流程
31 太阳能电池组件结构
太阳能电池原理
❖ 太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流 向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成 电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
❖ 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式， 一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电 直接转换方式。
32 电池生产工艺流程
生产工艺流程
❖ 组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤， 没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。 电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了 电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意 的关键，所以组件板的封装质量非常重要。 流程： 1、电池筛选(分片)——2、正面焊接—检验—3、背面串 接—检验—4、排版铺设（玻璃清洗、材料（TPT、EVA） 检验） ——5、中道检验（上镜检测、EL检测）——6、层 压（去毛边）——7、装边框（打胶、装角码、装框、清理 余胶）——8、装接线盒——9、绝缘测试——10、电性能 测试—11、外观检验—12、包装入库
单晶硅太阳电池组件
2.双面玻璃太阳电池组件
与普通组件结构相比，双面玻璃组件利用玻璃代替TPE、 BBF(或TPT)作为组件背板材料。
由于这种组件有美观、透 光的优点，在光伏建筑上应用 非常广泛，如：太阳能智能窗， 太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、 光伏玻璃幕墙等。与建筑结合 是太阳能光电发展的一大趋势。 因此，预计双面玻璃组件商业 市场会进一步扩大。
3 背面串接
❖ 3、背面串接：背面焊接是将72片电池串接在一起 形成一个组件串，我们目前采用的工艺是手动的， 电池的定位主要靠一个膜具板，上面有72个放置电 池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的 位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板， 操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面 电极（负极）焊接到“后面电池”的背面电极（正 极）上，这样依次将72片串接在一起并在组件串的 正负极焊接出引线。
1电池筛选（分片）
❖ 筛选电池片主要是将电池片的正面氮化硅减反射膜 颜色一致电池片筛选在一套组件上，同时将存在缺 陷的电池片挑选出来,目前电池片颜色等级一般有三 种颜色：浅蓝, 蓝色和深蓝。层压完以后的组件成 品由于电池片的颜色会出现不同的颜色反差，造成 组件的外观颜色深浅不一致，影响到产品的外观。 同时，由于电池片自身的缺陷，如缺损、穿孔等影 响到产品的电性能，从源头控制其产品的性能。因 此，需对电池片进行筛选。
晶体硅
单晶硅太阳能电池
太阳能电池 多晶硅太阳能电池
➢ 由于大面积(如面积200×200mm2，Φ200mm，厚度 δ=0.2～0.3mm)的硅片比较脆，而单体电池的输出电压又 仅在0.45～0.60V之间，因而需要首先将若干个单体电池进 行串(并)联以获得必要的输出电压、电流(功率)，然后再根 据实际用途的需要进行封装。
双面玻璃太阳电池组件结构
太阳能电池组件产品实物
• 太阳能电池组件是太阳能照明设备和发电设 备能够正常工作的源头。
生产各种型号的太阳能电池组件，可广 泛应用于生活中的各个方面
• 三种材料制可作各种规格的太阳能电池板
太阳能电池组件是由单、多晶硅高效太阳 能电池片、EVH胶膜、TPT、钢化玻璃、边
框、接线盒等组成。