硅基太阳能电池片工业上生产工艺流程
晶硅光伏基本的生产工艺流程和原理
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晶硅太阳能电池制造工艺-工艺流程以及工序简介
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
(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。
1）、硅太阳能电池的制造工艺流程：
清洗制绒
扩散
周边刻蚀
印刷电极PECVD去磷玻璃烧结分选测试
检验入库
1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选
11.激光 10.烧 结 9.丝网印刷正电极 8.烘 干
2.高温扩散（液态扩散） 3.去磷硅玻璃（去PSG） 4.沉积减反射膜（PECVD）
5.丝网印刷背电极 6.烘 干
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。
2. 扩散（POCl3液态扩散）
(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。
硅基太阳能电池研究及制备技术
硅基太阳能电池研究及制备技术硅基太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一，其优点在于成本较低、稳定性高、寿命长等。
随着科技的不断发展和节能环保的大力倡导，人们对太阳能电池的使用需求不断扩大，硅基太阳能电池也得到了越来越广泛的应用。
本文将从研究和制备技术两个方面来探讨硅基太阳能电池。
一、硅基太阳能电池的研究硅基太阳能电池的研究始于20世纪50年代，经过几十年的发展，目前已经成为商业应用最为广泛的太阳能电池之一。
硅基太阳能电池的基本结构是pn结，它由n型硅和p型硅组成，在有光的情况下，光子能够激发电子，使其从价带跃迁到导带中，从而形成了电流。
近年来，随着科技的发展，硅基太阳能电池的研究也不断在进行着革新和升级。
一种新的硅基太阳能电池被研究出来，它比传统的硅基太阳能电池效率更高，成本更低。
这种太阳能电池被称为“极薄太阳能电池”，其厚度仅有几微米，可以被制成卷曲的柔性太阳能板，广泛应用于装备、建筑、交通等领域。
二、硅基太阳能电池的制备技术硅基太阳能电池制备技术的发展是硅基太阳能电池产业不断发展的关键。
目前，硅基太阳能电池的制备技术主要有两种，分别是多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池。
多晶硅太阳能电池是市场上使用较为广泛的一种太阳能电池，其制备工艺比较简单，成本较低，但效率较低。
制备多晶硅太阳能电池的工艺主要分为：铸造、切片、多晶硅晶体生长、花生壳型加工等步骤。
多晶硅太阳能电池因为成本低、稳定性好，被广泛应用于大规模光伏发电领域。
单晶硅太阳能电池由于其晶片结构紧密，电子传导能力强，效率更高。
由于其制备工艺比较耗费资源，成本较高，因此市场上应用较少。
制备单晶硅太阳能电池的工艺主要分为：Czochralski 法、放电加热法（DSSC法）和悬浮区法等。
这些方法都需要高温、高真空等条件，并且成本高，能源消耗大，因此市场规模相对较小。
三、结语随着人们对可再生能源的需求不断增强，硅基太阳能电池产业将有更广阔的发展前景。
多晶硅薄膜太阳能电池板生产工艺流程
多晶硅薄膜太阳能电池板生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。
具体介绍如下：一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。
该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量，这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。
该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。
其中，光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数；微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹；另外还有两个检测模组，其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型，另一个模块用于检测硅片的少子寿命。
在进行少子寿命和电阻率检测之前，需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测，并自动剔除破损硅片。
硅片检测设备能够自动装片和卸片，并且能够将不合格品放到固定位置，从而提高检测精度和效率。
二、表面制绒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。
三、扩散制结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。
硅片生产流程
硅片生产流程及主要设备作为一种取之不尽的清洁能源，太阳能的开发利用正引起人类从未有过的极大关注。
商业化太阳能电池采用的是无毒性的晶硅，单晶和多晶硅电池的特点是光电转换效率高、寿命长且稳定性好。
硅片是晶体硅光伏电池加工成本中最昂贵的部分, 随着半导体制造技术的不断成熟完善，硅片制造成本不断降低。
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分,太阳能电池所用硅片的切割成本一直居高不下，要占到太阳能电池总制造成本的30％以上。
所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。
目前硅片的切割方法都是围绕如何减小切缝损失、降低切割厚度、增大切片尺寸及提高切割效率方面进行的。
1.工艺流程：硅锭（硅棒）--切块（切方）--倒角抛光--粘胶--切片--脱胶清洗--分选检验、包装2．工艺简介切块／切方:将硅锭或者硅棒切成适合切片的尺寸,一般硅锭切成25 块（主流）。
倒角抛光：将晶柱的圆面棱角研磨成符合要求的尺寸，对表面进行抛光处理，从而获得高度平坦的晶片。
粘胶：用粘附剂把晶柱固定在由铝板和玻璃板组成的夹具上，自然硬化或用恒温炉使其硬化。
切片：把晶柱切割成硅片，切割的深度要达到夹具上的玻璃板，以便在之后的程序中把硅片和玻璃板分开。
脱胶清洗：用清水清洗切成的硅片，再用热水浸泡，使硅片与玻璃板分开。
分选检验包装：抽样检查厚度、尺寸、抗阻值等指标，全部检查破损、裂痕、边缘缺口，挑选出符合要求的硅片进行包装。
3．太阳能硅片切割方法太阳能硅片切割方法主要有: 外圆切割、内圆切割和磨料线切割和电火花切割(WEDM )等。
80年代中期之前的硅片切割都是由外圆切割机床或者内圆切割机床完成的, 这两种切割方法在那时的研究已经达到了鼎盛时期, 相当多功能的全自动切片机相继商品化, 生产主要分布在瑞士、德国、日本、美国等地方。
90年中后期以来, 多线切割技术逐渐走向成熟,其切缝损失小、切割直径大、成片效率高、适合大批量硅片加工, 在国内外太阳能电池的硅片切割上,得到广泛的应用。
太阳能电池片工艺流程
太阳能电池片工艺流程1.引言1.1 概述太阳能电池片工艺流程是指将原材料经过一系列的物理和化学处理工序，通过特定的工艺流程制造成太阳能电池片的过程。
随着全球对可再生能源的需求不断增加，太阳能电池片作为一种绿色、清洁的能源转换设备，其生产过程也越来越受到关注。
太阳能电池片工艺流程包括多个步骤，从原料的选取和准备，到光伏材料的制备和组装，再到最终的电池片封装和测试，每个步骤都是不可或缺的。
通过这些工序的有序进行，可以最大程度地提高电池片的光电转换效率和稳定性。
在工艺流程的概述部分，我们将介绍太阳能电池片工艺流程的整体情况。
首先，我们将对太阳能电池片的定义和原理进行简要概述，以便读者对太阳能电池片有一个初步的了解。
接着，我们将介绍太阳能电池片工艺流程的基本概念和目标，明确制造太阳能电池片的目的和意义。
除此之外，我们还将介绍太阳能电池片工艺流程在能源行业中的应用前景和重要性。
太阳能电池片作为一种可再生能源设备，具有巨大的市场潜力和环境效益。
通过掌握太阳能电池片工艺流程，可以加快太阳能电池片的生产速度和降低成本，为可再生能源产业的发展做出贡献。
最后，我们将阐述本文的结构和内容安排，为读者清晰地呈现出整篇文章的逻辑框架。
每个章节的主要内容和重点将在接下来的篇章中展开详细讨论，以使读者对太阳能电池片工艺流程有一个更全面的了解。
通过本文的阐述，希望读者能够对太阳能电池片工艺流程有一个清晰的认识，了解其在能源领域中的应用前景和重要性。
同时，也希望能够通过工艺流程的详细介绍，为研究和生产太阳能电池片的相关人员提供一些有价值的参考和指导。
文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文主要介绍太阳能电池片的工艺流程。
文章共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对整篇文章进行了概述，介绍了太阳能电池片工艺流程的背景和重要性。
接着，对文章的结构进行了简单的说明，包括各个部分的主要内容和相互之间的关系。
最后，明确了本文的目的，即为读者提供对太阳能电池片工艺流程有全面了解的指导。
硅太阳能电池制造工艺流程
硅太阳能电池制造工艺流程一、非晶硅薄膜太阳电池基础知识简介1976年美国RCA实验室的D.E.Conlson和C.R.Wronski在Spear形成和控制p-n结工作的基础上利用光生伏特(PV)效应制成世界上第一个a-Si太阳能电池，揭开了a-Si在光电子器件或PV组件中应用的幄幕。
目前a-Si多结太阳能电池的最高光电转换效率己达15% 。
图1为一般单结的非晶硅太阳能电池结构图，图2为非晶硅太阳能电池图1 非晶硅太阳能电池结构图图2 非晶硅柔性太阳能电池第一层，为普通玻璃,是电池载体。
第二层为绒面的TCO。
所谓TCO就是透明导电膜，一方面光从它穿过被电池吸收，所以要求它的透过率高；另一方面作为电池的一个电极，所以要求它导电。
TCO制备成绒面起到减少反射光的作用。
太阳能电池就是以这两层为衬底生长的。
太阳能电池的第一层为P层，即窗口层。
下面是i层，即太阳能电池的本征层，光生载流子主要在这一层产生。
再下面为n层，起到连接i和背电极的作用。
最后是背电极和Al/Ag电极。
目前制备背电极通常采用掺铝ZnO(A1),或简称AZO。
由于a-Si(非晶硅)多缺陷的特点，a-Si的p-n结是不稳定的，而且光照时光电导不明显，几乎没有有效的电荷收集。
所以，a-Si太阳能电池基本结构不是p-n结而是p-i-n结。
掺硼形成P区，掺磷形成n区，i为非杂质或轻掺杂的本征层(因为非掺杂的a-Si是弱n型)。
重掺杂的p、n区在电池内部形成内建势，以收集电荷。
同时两者可与导电电极形成欧姆接触，为外部提供电功率。
i区是光敏区，光电导／暗电导比在105～106，此区中光生电子、空穴是光伏电力的源泉。
非晶体硅结构的长程无序破坏了晶体硅电子跃迁的动量守恒选择定则，相当于使之从间接带隙材料变成了直接带隙材料。
它对光子的吸收系数很高，对敏感光谱域的吸收系数在1014cm-1以上，通常0.5µm左右厚度的a-Si就可以将敏感谱域的光吸收殆尽。
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一、太阳电池简介
2、太阳电池分类
一、太阳电池简介
• 晶体硅电池—单晶硅
一、太阳电池简介
• 晶体硅电池—多晶硅电池
一、太阳电池简介
晶体硅电池—非晶硅
2020/7/16
一、太阳电池简介
• 3、硅太阳能电池工作原理 • （一）、硅的掺杂 • 半导体硅原子外层有4个电子，按固定轨道
绕原子核转动。当受到外来能量作用时， 这些电子会脱离轨道成为自由电子，并在 原来位置形成一个“空穴”。 • 如果硅中掺入硼，镓等元素，由于这些元 素可捕获电子，就形成空穴半导体，用P表 示。 • 如果掺入可以释放电子的磷，砷元素，就 形成电子型半导体，用N表示。
• POCl3 + O2 → P2O5 + Cl2；
• P2O5 + Si → SiO2太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺
• 工序三，等离子刻边： 去除扩散后硅片周边形成的短路环；
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺
• 工序四，去除磷硅玻璃：
•
去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃（磷硅
电池生产工艺流程
---2015.10.21
目录
一、 太阳电池简介 二、 太阳电池生产工艺
一、太阳电池简介
1、太阳电池简介 太阳电池是一种对光有响应并能将光能转 换成电力的器件。
太阳能电池，又叫光生伏打电池，它是以半 导体材料为基础的一种具有能量转换功能 的半导体器件，是太阳能光伏发电的最核 心的器件。
一、太阳电池简介
3、硅太阳能电池工作原理 （二）、P-N结 • P型半导体和N型半导体结合，交界面会形
成一个P-N结，形成P-N结内电场，阻碍着电 子和空穴的移动。
一、太阳电池简介
• 首先是P-N结附近的电子和空穴发生扩散运动：N型区域 的电子向P型区域扩散，相对于P型区域的空穴向N型区 域扩散。
•
目的及工作原理：
•
烘干金属浆料，并将其中的添加料挥发（前3个区）；在背面形
成铝硅合金和银铝合金，以制作良好的背接触（中间3个区）；铝硅
合金过程实际上是一个对硅进行P掺杂的过程，需加热到铝硅共熔点
（577℃）以上。经过合金化后，随着温度的下降，液相中的硅将重
新凝固出来，形成含有少量铝的结晶层，它补偿了N层中的施主杂质，
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺
工序二，扩散/制结：
•
硅片的单/双面液态源磷扩散，制作N型发射
极区，以形成光电转换的基本结构：PN结。
•
POCl3 液态分子在N2 载气的携带下进入炉管，
在高温下经过一系列化学反应磷原子被置换，并 扩散进入硅片表面，激活形成N型掺杂，与P型衬 底形成PN结。主要的化学反应式如下：
• 反应气体为SIH4和NH3
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺
• 工序六，丝网印刷：
•
用丝网印刷的方法，完成背场、背电极、正栅线电极
的制作，以便引出产生的光生电流；
•
工艺原理：
•
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；
•
正面电极用Ag金属浆料，通常印成栅线状，在实现良
一、太阳电池简介
• 在界面层附近，由于电子和空穴的迁移，就会使N区域 呈现正电性，而P区域呈现负电性。于是形成一个由N区 域指向P区域的内电场。
一、太阳电池简介
• 3、硅太阳能电池工作原理 • （三）、光生伏特效应 • 太阳光照在半导体P-N结界面层上，会激发出新的
空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，在P-N结内 部空穴由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。我们把这种效应叫做“光生 伏特效应”，也就是太阳能电池的工作原理，因 此，太阳电池又称为“光伏电池”。
二、太阳电池生产工艺
谢谢
二、太阳电池生产工艺
• 太阳电池生产工艺流程
二、太阳电池生产工艺
• 工序一，硅片清洗制绒: • 目的——表面处理：清除表面油污和金属杂质； 去除硅片表面的切割
损坏层； 在硅片表面制作绒面，形成减反射织构，降低表面反射率； 利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀，在硅片表面形成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；
玻璃是指掺有P2O5的SiO2层）。
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺
•
• 工序五，PECVD：
•
目的——渡减反射膜+钝化：
•
PECVD即等离子体增强化学气相淀积设
备，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposi
tion； 制作减少硅片表面反射的SiN 薄膜
（～80nm）；
好接触的同时使光线有较高的透过率；背面通常用Al金属
浆料印满整个背面，一是为了克服由于电池串联而引起的
电阻，二是减少背面的复合；
二、太阳电池生产工艺
• 背电极印刷及烘干（银浆或铝浆）；背电场印刷及烘干 （铝浆）；正面电极印刷（银浆）。
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺
•
• 工序七，烘干和烧结:
从而得到以铝为受主杂质的P层，达到了消除背结的目的。
• 在正面形成银硅合金，形成良好的接触和遮光率；Ag浆料中的玻璃添 加料在高温（~700度）下烧穿SiN膜，使得Ag金属接触硅片表面，在 银硅共熔点（760度）以上进行合金化。
•；
28
二、太阳电池生产工艺
• 工序八，检验和分级: 用自动分选机将电池按转化率分级 检验并包装