异质结组件的生产工艺

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异质结个流程及工艺原理

异质结个流程及工艺原理

异质结(Heterojunction)通常指的是两种不同半导体材料相互接触形成的结区,具有特殊的电荷传输和光电转换特性。

在太阳能电池、光电探测器、发光二极管、场效应晶体管等半导体器件中广泛应用。

以下是异质结太阳能电池的典型制作流程及工艺原理:1. **清洗与制绒**:- 清洗半导体基底,通常是单晶硅片,去除表面杂质和氧化层。

- 进行表面制绒处理,通过化学刻蚀或机械研磨方法在硅片表面形成微观金字塔结构,以增加光的吸收面积。

2. **氮化硅钝化层沉积**:- 在硅片表面沉积一层很薄的氮化硅(SiNx)钝化层,以减少表面缺陷导致的载流子复合,提高电池的开路电压和转换效率。

3. **沉积非晶硅层**:- 使用PECVD(等离子增强化学气相沉积)或其它沉积技术,在硅片正面依次沉积本征非晶硅(i-a-Si:H)层和P型非晶硅(p-a-Si:H)层,形成前结(p-i结)结构,这部分是光生载流子产生的场所。

4. **背面处理**:- 在硅片背面同样采用PECVD技术沉积一层本征非晶硅(i-a-Si:H)层和N型非晶硅(n-a-Si:H)层,形成后结(n-i结),以收集背面的光生载流子。

5. **透明导电层沉积**:- 在非晶硅层上方沉积一层透明导电氧化物(TCO),如掺铝氧化锌(AZO)或氟掺杂氧化锡(FTO),用于收集光生载流子并提供电极接触。

6. **金属电极制备**:- 在电池正面和背面分别沉积金属电极,如铝或银,作为正面欧姆接触和背面电极,用于将收集到的电流导出电池。

7. **封装与测试**:- 经过上述步骤制备好的异质结太阳能电池需要进行封装,以保护电池不受环境影响,延长使用寿命。

- 最后,进行性能测试,确保电池的各项参数(如开路电压、短路电流、填充因子、转换效率等)达到设计要求。

异质结工艺的优势在于其双面结结构可以充分利用太阳光,同时,非晶硅与单晶硅的能带结构差异,使得电子和空穴分别在两边的结区被有效分离,从而提高光电转换效率。

异质结工艺及设备国产化

异质结工艺及设备国产化
非晶硅沉积
硅片在PECVD设备中制作钝化膜和PN结。HIT 电池高效率的根源在于本征非晶硅薄膜优良的 钝化效果。此外,通过在硅片正面和背面沉积 富氢的本征非晶硅薄膜,可以有效地将悬挂键 氢化并降低表面缺陷,从而显著提高少子寿命 ,增加开路电压,最终提高电池效率。
TCO沉积
硅片沉积完非晶硅薄膜之后就进入 SPUTTER(磁控溅射)或者RPD(离子反应 镀膜)设备,沉积透明金属氧化物导电膜 TCO。TCO纵向收集载流子并向电极传输 。
制造工艺流程
TOPCon
电池采用 N 型硅片,需要在 PERC 产线上增加硼扩设备,背面的隧穿层 和掺杂多 晶硅层,分别采用原位热氧和原位掺杂的方式在 LPCVD(低压化学气相沉积) 中 沉积,因此还需要在 PERC 产线上增加 LPCVD 和湿法刻蚀设备
HIT
电池由于采用晶硅/非晶硅异质结结构,最高工艺温度不能超过非晶硅薄膜形成温度 (<200℃)。低温工艺对设备材料等提出更高要求,投资成本较高是PERC 2~4 倍 。但 HIT 电池天然的对称结构有利于自动化生产,减少生产步骤更适合大规模生产 。
优势
1.结构对称,易于实现薄片化
2.低温工艺能耗低,可双面发电, 且制造工艺简单
3.开路电压高,转换效率高
4.温度系数低。光照升温下功率输 出优于常规电池低
5.无LID(光衰)和PID(电位诱发 衰减)
异质结技术介绍
HIT电池高转换效率源于高开路电压,由于氢 化本征非晶硅薄膜优良的钝化效果,光生载流 子可以贯穿氢化非晶硅薄膜;因此不需要激光 开膜和形成欧姆接触,可以有效减少复合由于 多主栅技术和光致再生技术的导入。
丝印印刷
HIT电池生产的最后一步是丝印固化,制备金属电 极并固化。考虑到HIT是低温工艺,不区分正银和 背银,因此丝网印刷加低温固化的工艺相对比较简 单,但是这一特性的缺点之一就是价格较高且消耗 量较大;也有尝试使用镀铜工艺来制作电极。因为在 镀铜工艺中不会使用到银浆,成本较为低廉。由于 工艺非常复杂,且废液排放存在严重的环保制约;

异质结,钙钛矿新型高效光伏组件的推广意义和价值

异质结,钙钛矿新型高效光伏组件的推广意义和价值

异质结,钙钛矿新型高效光伏组件的推广意义和价值在光伏产业中,异质结和钙钛矿材料因其出色的光伏性能而备受关注。

本文将深入探讨异质结和钙钛矿新型高效光伏组件的推广意义和价值,以期为光伏产业的发展提供参考。

一、异质结光伏组件的推广意义和价值1.高转换效率:异质结光伏组件具有较高的转换效率,比传统硅晶光伏组件提高了约20%。

这意味着在相同的占地面积下,异质结光伏组件可以产生更多的电能,降低光伏发电成本。

2.良好的温度特性:异质结光伏组件在高温环境下具有较好的性能表现,衰减率低。

这使得异质结光伏组件在炎热地区具有更高的应用价值。

3.长期稳定性:异质结光伏组件采用高品质的材料和先进的生产工艺,具有很高的长期稳定性。

这有助于降低光伏电站的运维成本,提高投资回报率。

4.灵活的安装方式:异质结光伏组件可以采用双面发电技术,提高发电量。

同时,其轻薄的特性使得安装更加灵活,适用于屋顶、幕墙等多种场景。

二、钙钛矿光伏组件的推广意义和价值1.高转换效率潜力:钙钛矿材料具有极高的光吸收系数和载流子迁移率,理论转换效率可达30%以上。

随着研究的深入,钙钛矿光伏组件的转换效率有望进一步提高。

2.低成本:钙钛矿光伏组件的生产成本较低,主要原因是其原材料丰富、生产工艺简单。

这有助于降低光伏发电成本,推动光伏产业的普及。

3.轻薄透明:钙钛矿光伏组件具有轻薄、透明的特点,可以应用于建筑一体化、可穿戴设备等领域,拓展光伏产业的应用范围。

4.环保可持续:钙钛矿光伏组件的原材料和生产过程对环境友好,符合我国绿色发展理念。

推广钙钛矿光伏组件有助于减少碳排放,助力碳中和目标实现。

三、总结异质结和钙钛矿新型高效光伏组件具有显著的推广意义和价值。

它们不仅有助于提高光伏发电效率、降低成本,还可以拓展光伏应用领域,为我国光伏产业的发展提供强大动力。

光伏n型异质结电池片生产工艺_概述说明

光伏n型异质结电池片生产工艺_概述说明

光伏n型异质结电池片生产工艺概述说明1. 引言1.1 概述光伏n型异质结电池片是一种重要的太阳能电池技术,其通过形成p-n异质结来实现太阳能光的转换为电能。

在过去几十年里,随着对可再生能源需求的增加以及对环境友好型能源的追求,光伏n型异质结电池片已经得到了广泛应用和发展。

它具有高效、稳定、长寿命等特点,在实现清洁能源转换方面具有重要意义。

1.2 文章结构本文将围绕光伏n型异质结电池片的生产工艺进行详细讨论。

首先,我们将介绍光伏n型异质结电池片的定义和原理,并概述常见材料和工艺流程。

接下来,我们会分析在光伏n型异质结电池片生产中可能遇到的挑战,并提出相应的解决方案。

然后,我们将详细探讨硅基光伏n型异质结电池片生产工艺,包括硅晶片切割和表面处理、多层复合薄膜建立方法以及后端处理等环节。

进一步,我们将介绍提高光伏n型异质结电池片效率的关键因素分析和优化措施,并说明光伏n型异质结电池片的性能测试与评估方法。

最后,我们将总结光伏n型异质结电池片生产工艺的研究进展和应用前景,并展望未来的发展方向。

本文旨在提供一个全面的概述,说明光伏n型异质结电池片的生产工艺。

通过深入剖析相关材料、工艺流程、挑战以及解决方案,读者将能够获得对该技术背后原理和制造过程的清晰了解。

此外,我们也致力于介绍优化措施和未来发展方向,以促进光伏n型异质结电池片在可再生能源领域的应用和推广。

2. 光伏n型异质结电池片生产工艺概述2.1 光伏n型异质结电池片的定义和原理介绍光伏n型异质结电池片是一种基于不同材料间的n型异质结构构成的光电转换装置。

它利用半导体材料之间的能带差异,通过光的激发将光能转化为电能。

其中,n型异质结由两个不同类型(p型和n型)的半导体材料组成,当太阳光照射到n型异质结上时,会产生电子-空穴对,并在外部连接器上形成电流。

2.2 常见的光伏n型异质结电池片材料和工艺流程在光伏n型异质结电池片生产中,常见的主要材料包括硅、镓化铟(CIGS)、硒化碲(CdTe)等。

hit异质结丝网印刷工艺及印刷机简介

hit异质结丝网印刷工艺及印刷机简介

Technology网印工业Screen Printing Industry2020.05工艺技术丝网印刷是生产晶体硅电池重要的工序之一,它的主要目的是在硅片的表面制备出精细的电路,收集光生载流子并导出电池,也就是形成太阳电池的正负极。

它的基本原理就是导电浆料通过网板,在刮刀的作用下,把设计好的图形转移到硅片上。

网板、导电浆料、刮刀和印刷机是影响印刷效果的四大要素。

异质结电池丝网印刷工艺简介丝网是网印工艺的灵魂,主要有尼龙丝网、聚脂丝网和不锈钢丝网三种类型,在太阳能印刷行业中,这三种丝网都有使用,但在工业化大批量自动线上使用的多是不锈钢网布,这主要是不锈钢网布有着耐磨性好、张力回弹量小等众多优点的缘故。

目数、线径、开口、膜厚(感光胶的厚度)和丝网厚度是丝网重要的衡量参数。

同时近年来兴起的无网结网板印刷技术,常规网版在张网时丝网和网框大多是按照22.5°或者45°的角度进行绷网,在显影区就会出现经线和纬线的交叉点,此交叉点称为网结,网结的出现会影响到透墨量和印刷的平整度。

无网结技术制作的网版经纬线成垂直交叉(90°)状态,常规网版经线和纬线的交叉点出现在显影区,使得有效的透墨面积增加,浆料印刷更加顺畅,栅线可以获得更好的高宽比和印刷平整度。

但是网板的变形会引起对准精度降低,所以目前主要应用于多晶电池的单次印刷(Singleprinting)和套印(Dualprinting)。

导电浆料的特性决定了丝网的参数,比如,目数、膜厚(感光胶的厚度)细栅的开孔,工艺要求决定了细栅的数量,膜厚和主栅的宽度和数量。

印刷机的特性主要决定了电极的印刷质量,比如印刷过程中压力的平稳性以及回料的均匀性都会对印刷质量有较大的影响。

同时不同的印刷技术对细栅的开孔,细栅的数量和印刷的质量也有很大的影响,比如二次印刷(Doubleprinting)比单次印刷(Singleprinting)的细栅开孔宽度要窄,印刷的良率要高。

异质结的制造工艺与流程详解

异质结的制造工艺与流程详解

异质结的制造工艺与流程详解Heterojunction production process involves the fabrication of semiconductor devices by integrating different materials with varying bandgaps. The process typically consists of several steps, including material preparation, device design, epitaxial growth, device fabrication, and testing.The first step in the production process is material preparation. This involves sourcing and preparing the different materials that will be used to create the heterojunction. These materials may include semiconductors with different bandgaps, such as gallium arsenide (GaAs) and indium phosphide (InP).Once the materials are prepared, the next step is device design. This involves determining the specific structure and configuration of the heterojunction device. Design considerations include the desired electrical and optical properties, as well as the intended application of the device.After the device design is finalized, the epitaxial growth process begins. Epitaxy involves depositing thin layers ofdifferent materials onto a substrate. This is typically done using techniques such as molecular beam epitaxy (MBE) or metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). The epitaxial layers are carefully grown to ensure high crystalline quality and precise control of the material composition.Once the epitaxial layers are grown, the next step is device fabrication. This involves patterning the layers using techniques such as photolithography and etching to create the desired device structure. Additional steps, such as deposition of metal contacts and passivation layers, may also be performed during this stage.Finally, the fabricated devices undergo testing to ensure their functionality and performance. This includes electrical and optical characterization, as well as reliability and durability testing. Any defects or issues identified during testing may require further refinement or redesign of the production process.中文回答:异质结生产流程涉及通过整合具有不同带隙的材料来制造半导体器件。

异质结组件的生产工艺

异质结组件的生产工艺异质结组件是现代集成电路技术中的重要组成部分,其核心是由不同材料制成的多层薄膜堆积。

异质结组件的生产工艺一般包括以下几个步骤:1. 异质结材料的制备异质结材料的制备一般需要使用化学气相沉积、分子束外延、金属有机化学气相沉积等方法,在高温下将不同材料的原子结合在一起,形成多层管道、敏感探头、激光发射器等结构。

2. 材料的清洗和处理将不同材料制成的多层薄膜堆积需要进行各种清洗和处理工作,例如去除杂质、消除晶格缺陷、调整晶格结构等。

这一步的关键在于保证各层薄膜之间具有良好的连续性和稳定性。

3. 薄膜的刻蚀和精加工由于异质结组件的薄膜层厚度非常小,一般只有几纳米甚至更少,因此需要使用高精度的刻蚀和精加工设备进行加工和处理。

常用的工艺方法包括物理刻蚀、电子束刻蚀、激光刻蚀、离子束加工等。

4. 接触电极和引线的制备由于异质结组件的极微小尺寸和电流强烈集中的特点,需要采用特殊的接触电极和引线,以确保其稳定性和可靠性。

一般采用的工艺方法包括金属蒸镀、电化学沉积等。

5. 组件封装和测试异质结组件的封装一般采用特殊的金属壳体或有机树脂封装,以确保其防护性、密封性和稳定性。

同时,还需要进行各种测试和检测工作,例如电学特性测试、热学特性测试、光学特性测试等,以保证组件性能符合要求。

以上就是异质结组件的生产工艺,其中涉及各种复杂的设备、材料和工艺,需要经过专业的技术人员精心设计和操作。

随着现代电子技术的不断发展,异质结组件的生产工艺也在不断创新和改进,为我们创造出更加先进、高效的电子器件奠定了坚实的基础。

异质结光伏组件[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610302182.7(22)申请日 2016.05.09(71)申请人 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司地址 215000 江苏省苏州市苏州工业园区钟慧路58号2幢125室申请人 协鑫集成科技(苏州)有限公司 协鑫集成科技股份有限公司(72)发明人 杨乐 张闻斌 王琪 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224代理人 张凤(51)Int.Cl.H01L 31/048(2014.01)H01L 31/072(2012.01)(54)发明名称异质结光伏组件(57)摘要本发明涉及太阳能电池领域,具体公开了一种异质结光伏组件,其包括:电池片层,由若干异质结太阳能电池片构成;第一、第二盖板,分别盖设于电池片层的两侧;第一、第二密封层,分别位于电池片层与第一、第二盖板之间;第一、第二盖板中的至少一个为稀土离子与锂离子共掺杂玻璃;其中,稀土氧化物与氧化锂的含量均为0.5~3mol%。

上述异质结光伏组件,由于稀土离子与锂离子共同作用,使稀土离子的上转换发光强度得到极大增强,有效将紫外光转化为可见光,从而异质结光伏组件可以有效利用太阳光中的紫外光,进而提高电池的转换效率,增强发电量。

另,其制备方法简单、易于操作和控制,适于工业化大规模生产应用。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 105762216 A 2016.07.13C N 105762216A1.一种异质结光伏组件,其特征在于,包括:电池片层,由若干异质结太阳能电池片构成;第一盖板,盖设于所述电池片层的一侧;第一密封层,位于所述电池片层与所述第一盖板之间;第二盖板,盖设于所述电池片层的另一侧;以及第二密封层,位于所述电池片层与所述第二盖板之间;所述第一盖板以及第二盖板中的至少一个为稀土离子与锂离子共掺杂玻璃;在所述稀土离子与锂离子共掺杂玻璃中,稀土氧化物的含量为0.5~3mol%,氧化锂的含量为0.5~3mol%。

异质结镀铜工艺流程

异质结镀铜工艺流程The process of electroplating copper on heterogeneous junctions involves several key steps that must be carefully executed to ensure the quality and integrity of the final product.异质结镀铜工艺流程涉及几个关键步骤,必须小心地执行,以确保最终产品的质量和完整性。

First, the surface of the heterojunction must be thoroughly cleaned to remove any impurities or contaminants that could interfere with the adhesion of the copper plating. This typically involves degreasing the surface, followed by a series of rinses and possibly an acid etch to prepare the surface for plating.首先,必须彻底清洁异质结表面,以去除可能干扰铜镀附着的任何杂质或污染物。

这通常涉及脱脂表面,然后进行一系列冲洗,可能还需进行酸蚀,以为镀铜做好准备。

Next, a thin layer of conductive material, such as a layer of nickel, may be deposited onto the surface of the heterojunction to improvethe conductivity and adhesion of the copper plating. This layer acts as a barrier to prevent diffusion of copper into the substrate and also helps to promote the adhesion of the copper to the surface.接下来,可能会在异质结表面沉积一层导电材料,如镍层,以提高铜镀的导电性和附着性。

异质结组件测试标准

异质结组件测试标准异质结组件是电子器件中常见的一类元件,常用于光电子器件、半导体器件等领域。

为了确保异质结组件在生产和使用过程中的质量和性能,制定一套统一的测试标准是非常必要的。

二、测试要求1. 异质结组件的电气特性测试:包括正向开启电压、逆向击穿电压、反向漏电流等项目的测试。

测试时需确保严格按照规定的电压范围和测试环境进行。

2. 光学特性测试:通过测试异质结组件的传输特性、发射特性、接收特性等,以评估其光学性能是否符合要求。

测试时需要准确的光学测试仪器和合适的测试方法。

3. 热特性测试:包括异质结组件的热稳定性、热敏特性等的测试,以验证其在高温、低温环境下的工作性能。

测试时需谨慎选择测试温度和测试时间,并确保测试结果的准确性和可靠性。

4. 可靠性测试:通过加速寿命试验、高温高湿试验等,评估异质结组件在实际工作条件下的可靠性和稳定性。

测试过程中需严格控制测试参数,保证测试结果的真实性。

三、测试方法1. 电气特性测试方法:使用合适的测试设备,如恒压源、数字电压表等,按照规定的测试电压和测试时间进行测试。

记录测试数据并进行分析。

2. 光学特性测试方法:使用精确的光学测试仪器,如光功率计、光谱仪等,按照规定的测试条件进行测试。

记录测试结果并进行比对和分析。

3. 热特性测试方法:选择合适的测试设备,如温度控制箱、热稳定性测试仪等,在规定的测试温度和测试时间下进行测试。

记录测试数据并进行热特性分析。

4. 可靠性测试方法:根据要求,进行合适的可靠性测试,如加速老化试验、高温高湿试验等。

测试过程中需定期记录测试结果,分析数据并评估异质结组件的可靠性。

四、测试结果评估根据测试数据和分析结果,对异质结组件的性能和质量进行评估,以确定其是否符合预期要求。

评估结果应准确、可靠,并有科学依据。

五、测试报告制作符合规范的异质结组件测试报告,包括测试方法、测试过程、测试结果和评估等内容。

测试报告应具有较高的专业性和可读性。

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异质结组件的生产工艺
异质结组件是一种将不同材料的半导体晶片通过特殊工艺结合
在一起的器件。

它具有优异的性能和特殊的功能,被广泛应用于光电、微电子、通信等领域。

异质结组件的生产工艺主要分为以下几个步骤:
1. 半导体晶片制备:首先要制备不同材料的半导体晶片,包括硅、锗、砷化镓、砷化铟等。

这些晶片需要经过切割、抛光等工艺处理,以保证表面平整度和材料质量。

2. 清洗处理:将制备好的晶片进行清洗处理,以去除表面的污染和氧化物,保证异质结的品质和性能。

3. 水晶片结合:将两个或多个半导体晶片通过热压或电磁力的作用结合在一起。

在结合过程中,需要控制温度、压力和时间等参数,以确保结合的完整性和可靠性。

4. 加工处理:将结合好的异质结组件进行加工处理,包括沉积金属、制作电极、刻蚀、涂覆等工艺。

这些工艺的目的是形成电子器件的结构和功能。

5. 测试验证:对加工好的异质结组件进行测试验证,包括电学测试、光学测试、热学测试等。

通过测试验证,可以确定器件的性能和特性是否符合设计要求。

总之,异质结组件的生产工艺需要精细和严格的控制,以确保器件的品质和性能。

随着科技的不断进步,异质结组件将会在更多的领域得到广泛应用。

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