多晶硅太阳能电池制备工艺(论文)
多晶硅太阳能电池的制备及性能分析
多晶硅太阳能电池的制备及性能分析多晶硅太阳能电池是利用多晶硅材料制成的太阳能电池，其具有高效的光电转换效率和长期的使用寿命，因此在太阳能领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍多晶硅太阳能电池的制备过程和性能分析。
一、多晶硅太阳能电池的制备过程1. 多晶硅的晶化多晶硅太阳能电池的制备需要使用多晶硅材料。
多晶硅材料是由多个单晶硅颗粒组成的，具有高晶界密度和低晶界带来的高电导率等性质。
因此，制备多晶硅太阳能电池的第一步是将硅原料进行晶化，得到多晶硅材料。
多晶硅的晶化方法主要有四种：氧化法、分解法、毒素氯化氢等化学气相沉积法和气-液界面沉积法。
其中，氧化法是最为常用的方法。
该方法的具体步骤为：将粉末状的硅原料加入制备装置，加热至其中心温度高于硅的熔点，保持一定时间使其成为液态，然后冷却，使其再次成为固态，形成多晶硅材料。
2. 多晶硅的切片制备多晶硅太阳能电池需要将多晶硅材料切成薄片，以便进行后续的加工。
多晶硅的切片方法主要有两种：线锯法和磨料法。
线锯法是先将多晶硅材料用钢丝锯切割成薄片，再用化学溶液进行酸蚀去边。
磨料法则是在多晶硅材料上撒上磨料，通过磨削将其切割成薄片。
3. 多晶硅薄片的清洗多晶硅薄片在切片过程中会留下微小的缺陷和杂质，这些对太阳能电池的制备会产生影响。
因此，需要对多晶硅薄片进行清洗。
多晶硅薄片的清洗方法主要有两种：化学法和物理法。
化学法是将多晶硅薄片浸泡在各种酸或碱溶液中，通过化学反应清除杂质和缺陷。
物理法是利用喷雾和超声波等物理手段清洗多晶硅薄片。
4. 制备太阳能电池将清洗后的多晶硅薄片进行切割，形成多晶硅太阳能电池的芯片。
将芯片进行表面处理，覆盖p型和n型材料，并在表面涂覆透明导电膜。
制备好后的多晶硅太阳能电池即可使用。
二、多晶硅太阳能电池性能分析1. 光电转换效率光电转换效率是太阳能电池的重要性能指标，也是判断多晶硅太阳能电池性能的重要指标。
光电转换效率越高，代表着太阳能电池将太阳能转化为电能的效率越高。
试论太阳能多晶硅的制备生产工艺
2018年07月试论太阳能多晶硅的制备生产工艺刘建华(亚洲硅业(青海)有限公司，青海西宁810000)摘要：石英矿石和硅石矿石是组成太阳能多晶硅的主要物质。
首先对这基础物质进行加工，提炼成金属硅，然后再进行物质的再提炼，最后形成了太阳能多晶硅。
太阳能多晶硅是太阳能电池的重要组成物质，因此，该物质的应用价值巨大，本文主要分析了太阳能多晶硅的制备和生产工艺，并形成了综合性的叙述。
关键词:太阳能多硅晶;制备;生产工艺随着全球性能源骤降的压力下，全球面临这新的一轮经济能源的危机，再生能源已经成为重要的能源之一。
太阳能作为重要的可再生能源，太阳能产业已经逐渐开始得到重视，太阳能多晶硅的制备和生产过程也逐渐明晰化和规范化，生产技术绿色发展成为了现实，本文重点论述了太阳能多晶硅的制备和生产工艺，将太阳能产业向着朝阳产业发展。
1太阳能多晶硅的制备和生产工艺1.1多晶硅的技术特征金属硅是在高温作业的条件下，经过化学还原，并利用石英硅和碳反应形成得到的，该物质的主要化学成分是二氧化硅。
该过程需要碳才能将二氧化硅中分解硅晶体，其主要起到的是催化效用。
石英矿石和碳的还原反应中，还原比例遵循着3:1的比例。
多晶硅有着以下的技术特征。
第一，生产工艺的方式多样化，多种方式同是存在，国际上还未总结出一个较好的多晶硅生产工艺，常见并存的生产工艺有西门子法、硅焕法以及硫化床法。
但是，西门子法是主要的多晶硅生产方法。
第二，全球逐渐关注了低成本的多晶硅生产工艺，主要是针对传统的生产工艺进行改良，并弥补生产工艺的不足。
1.2传统的太阳能多晶硅的生产工艺1.2.1西门子法西门子法下的多晶硅的提炼纯度较高，且提炼出的多晶硅比较适合太阳能多晶硅的生产要求，该门生产技术较为生产企业所接受。
西门子法的太阳能多晶硅生产主要有以下的两个步骤形成。
第一，形成三氯氢硅。
利用的是金属硅和氯化氢两种化学物质，并在流态的还原炉中进行反应。
首先，必须达到三氯氢硅的沸点，才能隔绝其他杂质，用蒸馏的方式提炼纯度较高的多晶硅。
多晶硅太阳能电池制造加工
多晶硅太阳能电池制造加工太阳能电池是一种可以将太阳能直接转化为电能的设备。
其中多晶硅太阳能电池因其高效转化率和制造成本低廉而在太阳能电池市场中占有一定的份额。
本篇文章将探讨多晶硅太阳能电池的制造加工过程。
1、硅片制备多晶硅太阳能电池的制备过程中需要使用到硅片。
硅片制备一般分为两个阶段：单晶硅材料的生长和硅锭的制备。
单晶硅材料的生长常用的方法有：气相淀积法和液相区熔法。
硅锭的制备需要使用到单晶硅材料，一般使用Czochralski法或者费萨罗法进行制备。
2、硅片切割硅片切割是硅片制备的后续步骤，也是多晶硅太阳能电池制造加工的重要一步。
硅片切割常用的方法有：线锯切割法和研磨切割法。
线锯切割法适用于制备较厚的硅片，而研磨切割法适用于制备较薄的硅片。
3、表面处理硅片表面的处理对于太阳能电池的性能具有重要的影响。
在硅片表面涂覆一层氧化硅可以提高电池的转化率。
硅片表面涂覆的氧化硅可以通过湿法沉积或者干法沉积两种方式进行。
4、扩散/渗透扩散和渗透是多晶硅太阳能电池的核心步骤之一。
在这一步骤中，将掺杂剂（如硼、磷等）引入硅片中。
扩散和渗透的目的是形成PN结，PN结是太阳能电池中的核心结构，起到把太阳能转化为电能的作用。
5、制备背面电极成功形成PN结后需要制备背面电极和正面电极。
通常背面电极使用的材料是铝；正面电极使用的材料是银/铝。
对于多晶硅太阳能电池而言，背面电极的作用主要是提高电池的光吸收率，从而提高电池的效率。
6、烧结烧结是制造多晶硅太阳能电池的最后一步。
在烧结过程中，将电极烧结到硅片上，从而形成完整的太阳能电池。
烧结温度和时间对最终电池的性能具有极大的影响。
综上所述，多晶硅太阳能电池的制造加工过程是一个复杂的系统工程。
其中每一步骤都对电池的最终性能产生着重要的影响。
随着太阳能电池市场的持续扩大，多晶硅太阳能电池的制造技术也在不断提高，相信在不久的将来，太阳能电池将成为主流的清洁能源之一。
太阳能级多晶硅冶金法制备技术
太阳能级多晶硅冶金法制备技术引言太阳能是目前全球关注和研究的热点领域之一。
太阳能电池作为太阳能利用的核心设备，其材料的制备技术对太阳能电池的转换效率起着至关重要的作用。
其中，多晶硅作为太阳能电池的主要材料之一，在光电转换效率、稳定性和成本方面都具备优势。
本文将对太阳能级多晶硅的冶金法制备技术进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二级标题1：太阳能级多晶硅冶金法的背景在过去几十年中，太阳能技术有了长足的发展，太阳能电池的制备技术也取得了长足的进步。
多晶硅作为太阳能电池最常用的材料之一，其制备技术一直是研究的热点。
三级标题1：多晶硅的特性与应用多晶硅具有良好的光电转换效率和稳定性，同时也具备成本低廉的优势，因此被广泛应用于太阳能电池领域。
其晶体结构呈现多晶形态，晶内晶界的存在对其光电性能有一定影响。
三级标题2：太阳能级多晶硅冶金法的意义太阳能级多晶硅的制备技术对太阳能电池的电能转换效率和稳定性有着直接的影响。
通过优化太阳能级多晶硅的冶金法制备技术，可以提高太阳能电池的光电转换效率，降低制造成本，促进太阳能的大规模应用。
二级标题2：太阳能级多晶硅冶金法制备技术的研究进展太阳能级多晶硅冶金法制备技术是当前太阳能电池研究的重要方向之一，并且取得了一定的研究进展。
三级标题1：传统多晶硅制备技术传统的多晶硅制备技术主要包括气相法、液相法和固相法。
这些技术在制备过程中存在一些缺陷，如能耗高、成本高、污染严重等问题。
三级标题2：现代多晶硅制备技术随着科技的发展，现代多晶硅制备技术不断涌现。
例如，改进的气相法、液相法和固相法，以及新兴的等离子体聚合法、阵列纳米线法等。
这些技术在提高多晶硅的制备效率、降低成本和环境友好方面具有潜力。
二级标题3：太阳能级多晶硅冶金法制备技术的发展趋势太阳能级多晶硅冶金法制备技术的发展趋势主要包括制备效率的提高、成本的降低和环境友好型制备技术的研究。
三级标题1：制备效率提高提高制备效率是目前研究的重点之一。
基于多晶硅的太阳能电池制备与性能研究
基于多晶硅的太阳能电池制备与性能研究随着全球能源需求的不断增加，替代化石燃料的可再生能源逐渐成为了人们的关注重点。
在这些可再生能源中，太阳能因为其广泛分布和清洁无污染的特点受到了人们的高度关注。
太阳能电池是将太阳辐射能直接转换为电能的装置，而多晶硅太阳能电池是目前最为常用的一种。
本文旨在阐述基于多晶硅的太阳能电池制备与性能研究，希望能对相关领域的研究者们有所启发。
1.多晶硅太阳能电池的原理多晶硅太阳能电池是利用多晶硅这种半导体材料的光电转换性质来进行电能的转换的。
多晶硅太阳能电池由多层正/负型材料的p-n结构组成，通过光生电子-空穴对的分离运动来产生电能。
当太阳能照射在多晶硅太阳能电池表面时，光能子把多晶硅的原子激发成电子和空穴，电子/空穴对随后通过内电场的作用被分离，形成电压和电流从而产生电能输出。
2.制备多晶硅太阳能电池的步骤制备多晶硅太阳能电池的主要步骤包括多晶硅晶片的生长、晶圆的切割、表面清洁、硅基膜涂覆、光阻与曝光、湿法刻蚀、正/负型区的扩散等。
其中，多晶硅晶片生长和晶圆切割是非常重要的前期准备步骤，决定了最终电池的质量和性能。
通常采用硅母晶生长法，首先将工业级纯硅熔化，然后制备出低晶化温度的小晶粒硅，待到其冷却结晶后会在温度梯度的作用下逐层沉积为多晶硅。
多晶硅制备后还需要经过化学和机械的处理，使得片面的高度与平整度达到制备太阳能电池的要求。
3.改进多晶硅太阳能电池性能的方法虽然多晶硅太阳能电池具有制备成本低和光电转换效率较高等优点，但其功率转换效率仍然有待进一步提高。
改进多晶硅太阳能电池性能的方法主要包括多晶硅晶粒尺寸控制、正/负型区的提高和表面反射率的降低等。
通过控制多晶硅晶粒尺寸，可以增强太阳辐射的吸收和光电子对的集中效应，从而提高光电转换效率。
正/负型区的提高可以通过扩展pn结结界面和增大内电场的方式来实现。
此外，采用抗反射涂层、光子晶体结构、表面纳米结构等技术也可以降低多晶硅太阳能电池的表面反射率和光的损耗，从而提高光的吸收效率并提高功率转换效率。
多晶硅太阳能电池的制备和性能优化
多晶硅太阳能电池的制备和性能优化多晶硅太阳能电池是一种常见而重要的太阳能电池类型。
该电池能够将太阳能转化为电能，并被广泛应用于太阳能发电领域。
然而，多晶硅太阳能电池的制备和性能优化是一个复杂而繁琐的过程。
本文将对多晶硅太阳能电池的制备和性能优化进行探讨。
一、多晶硅太阳能电池的制备多晶硅太阳能电池的制备过程包括硅材料准备、硅片切割、清洗、扩散、金属化等多个步骤。
以下是具体制备过程的描述。
首先，需要选择高质量的硅材料。
目前市场上常用的硅材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
多晶硅是一种价格相对较为合适的硅材料，常被用来制备太阳能电池。
在材料准备阶段，需要将原材料进行熔炼、焙烧等多个步骤，以获得高纯度的硅材料。
接下来，需要进行硅片的切割。
多晶硅太阳能电池制备过程中，需要将硅材料切割成较为薄的硅片，通常厚度在200-300um之间。
在切割过程中，需要保证硅片表面光滑，无明显划痕和破损。
然后，进行清洗和扩散处理。
在清洗阶段，需要将硅片进行去污、清洗等处理，以保证硅片表面洁净。
接着进行扩散处理，即在硅片表面上涂覆P型或N型硅材料，并在加热过程中使扩散剂与硅材料反应，形成P-N结，以提高硅片的导电性。
最后，进行金属化处理。
在该步骤中，需要将金属电极沉积在硅片上，以形成正负极。
常用的金属有铝、银、铜等。
金属化处理需要精确的工艺控制，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
二、多晶硅太阳能电池的性能优化多晶硅太阳能电池的性能受多种因素影响，如硅片质量、扩散剂配比、金属电极厚度等。
以下是针对多晶硅太阳能电池制备过程中的性能优化措施。
1. 优化硅片的质量。
选用高纯度、低氧化物含量的硅材料制备硅片可以有效提高多晶硅太阳能电池的转换效率。
2. 优化扩散剂的配比。
采用合适的扩散剂配比，可以提高硅片表面的掺杂浓度，并增加P-N结的面积和深度，从而提高电池的效率。
3. 优化金属电极厚度。
在金属化处理过程中，适当增加负极厚度，可以显著提高太阳能电池的填充因子和光电流，从而提高电池的性能。
多晶硅太阳能电池技术研究
多晶硅太阳能电池技术研究多晶硅太阳能电池的基本原理是利用硅材料对太阳光的吸收来产生电能。
当太阳光照射到多晶硅电池片上时，光子会把硅中的电子激发到导带中，从而产生电流。
其工作原理与单晶硅太阳能电池类似，但多晶硅太阳能电池制备简单，成本低廉，适用于大规模生产。
多晶硅太阳能电池的制备方法主要有切割法、染色法和液相浸渍法。
切割法是将单晶硅材料切割成薄片，然后通过高温熔化与多晶硅片相接合。
染色法则是将单晶硅材料在高温下与掺有杂质的液体接触，使得杂质在晶体中扩散，从而形成多晶硅材料。
液相浸渍法则是将单晶硅材料浸泡在液体中，通过液相扩散形成多晶硅材料。
这些方法在制备多晶硅太阳能电池时具有不同的优缺点，可以根据具体需求选择合适的方法。
为了提高多晶硅太阳能电池的效率，研究人员采取了一系列的措施。
一方面是通过改进材料的纯度，减少杂质对电池性能的影响。
另一方面是对电池的表面进行改良，增加太阳光的吸收和光子的扩散。
常见的方法包括表面染色、抗反射涂层和纳米结构的引入。
这些措施旨在提高电池的光电转换效率，使其更加高效。
未来多晶硅太阳能电池的发展趋势主要有两个方向：提高效率和降低成本。
为了提高多晶硅太阳能电池的效率，研究人员可以继续改进表面改良技术，提高太阳光的吸收和光子的扩散效果。
此外，还可以通过改进材料的结构和组分，提高电流的产生和传输效率。
而为了降低成本，可以进一步优化制备工艺，减少材料和能源的消耗。
此外，还可以通过规模化生产来降低成本，提高多晶硅太阳能电池的经济竞争力。
总之，多晶硅太阳能电池是一种成熟且应用广泛的太阳能电池技术。
它具有高效、稳定、成本低廉的特点，但仍有进一步优化的空间。
未来的研究重点应放在提高效率和降低成本两个方面，以推动多晶硅太阳能电池技术的发展。
多晶硅太阳能电池的制备工艺优化与性能提升
多晶硅太阳能电池的制备工艺优化与性能提升太阳能电池是一种利用太阳光能转化为电能的装置，是从新能源发展的角度而言的一个重要组成部分。
而多晶硅太阳能电池就是当前主流的太阳能电池类型之一，其制备工艺的优化和性能的提升是当下研究的热点之一。
本文将从多晶硅太阳能电池的制备工艺和性能两个方面入手，论述其优化和提升的现状和未来发展方向。
一、多晶硅太阳能电池的制备工艺优化多晶硅太阳能电池是使用高纯度硅作为基质，通过一系列的制备工艺得到的。
目前，多晶硅太阳能电池制备工艺的进展主要集中在以下几个方面：1.取向薄膜的制备传统的多晶硅太阳能电池中，由于多晶硅的晶格缺陷和形状不规则等因素，导致电池的转换效率较低。
而随着取向薄膜制备技术的发展，可以有效地降低硅晶体的缺陷密度，并使其朝向更为规则，从而提高电池的光电转换效率。
取向薄膜制备的关键是通过外场调控材料的晶体方向，以达到更为规则的晶体排列，目前已有一些研究开展。
2.载流子选择层的优化载流子选择层是太阳能电池中的一种功能薄膜，其主要作用是增加电子与空穴在光吸收层和电极之间的转移速度，从而提高电池的转换效率。
常见的载流子选择层包括氧化锌、钛酸钡和二氧化钛等，其中二氧化钛是当前应用最广的载流子选择层之一。
目前，研究人员正在通过改变载流子选择层的厚度、形态和材料等来提高太阳能电池的性能。
3.反射层的优化反射层是太阳能电池的另一种功能薄膜，其主要作用是提高光的利用率。
目前，常用的反射层包括氧化铝、钛白粉和二氧化硅等，在太阳光谱范围内有一定的反射能力。
研究表明，优化反射层的厚度和形态能够提高太阳能电池的效率，但目前对于反射层的制备还需要进一步改进。
二、多晶硅太阳能电池的性能提升目前，多晶硅太阳能电池的转换效率已经达到了20%以上。
但是，要更进一步提高多晶硅太阳能电池的性能，还需要从以下几个方面入手进行优化：1.提高光吸收层的光捕获效率光吸收层是太阳能电池中最重要的组成部分之一，其主要作用是吸收来自太阳的光能，并将其转化为电能。
多晶硅太阳能电池技术研究
多晶硅太阳能电池技术研究在当今的新能源领域中，太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式，备受瞩目。
但是，与以往所使用的单晶硅太阳能电池不同，多晶硅太阳能电池因其制造成本低、能量转换效率高，越来越受到市场的欢迎。
本文就多晶硅太阳能电池技术作一番探讨。
一、多晶硅太阳能电池的制造工艺多晶硅太阳能电池是利用加热炉将硅料提纯后，在晶状硅中悬浮小晶粒，再以较慢的速度降温将其结晶。
在制造多晶硅电池的过程中，不需要单晶硅电池制造中所需要的高纯度硅和电子束晶体处理，生产成本更低。
而且，多晶硅太阳能电池高效的光电转换率，做到了在其材料成本的基础上，兼顾了较高的能量转换和较低的制造成本。
二、多晶硅太阳能电池的材料特性多晶硅太阳能电池的主要成分是硅，其被誉为天然的半导体，有良好的半导体特性。
硅的高熔点、高抗腐蚀、高耐久性和稳定的电学特性，保证了太阳能电池的性能。
多晶硅的微观结构与单晶硅有所不同，存在着晶界和晶界缺陷。
这些缺陷会对太阳能电池的电学性能产生一定影响。
不过，通过工艺优化和制造工艺的改进，多晶硅太阳能电池的光电转换效率已经得到了显著提高。
三、多晶硅太阳能电池的应用前景相对于单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池的成本更低，能量转换效率也逐年提高，逐渐成为太阳能电池制造行业的重要组成部分。
在国内外市场需求的推动下，多晶硅太阳能电池的应用越来越广泛。
多晶硅太阳能电池的主要应用领域包括：屋顶光伏电站、太阳能车棚、太阳能充电器和太阳能路灯等。
越来越多的企业在多晶硅太阳能电池制造领域进行技术创新和改进。
未来多晶硅太阳能电池的应用将会越来越广泛。
同时，由于多晶硅衬底的晶体结构使其更适用于大面积应用，所以它也是太阳能领域未来较有前途的研究方向之一。
四、多晶硅太阳能电池制造与环保多晶硅太阳能电池制造所需的原材料除了硅外，还包括各种化工原料和其他辅助材料。
为了确保制造过程的高效率和环保性，企业在原材料选用、生产过程和后期排放治理等方面进行了相关规范要求。
多晶硅论文
制备太阳能级多晶硅的工艺及注意事项摘要：多晶硅主要用作半导体原料，最终用途主要是生产集成电路、分立器件和太阳能电池片。
多晶硅行业的大力发展对普及太阳能以及半导体的利用有着很大的推动作用。
本文对多晶硅的化学生产方法以及一些注意事项进行了介绍和说明。
关键词：多晶硅摩尔比温度流量1 引言多晶硅材料是硅产品产业链中一个极为重要的中间产品，需求主要来自是半导体和太阳能电池，同时也是金属陶瓷、宇宙航行、光导纤维通信以及性能优异的硅有机化合物的重要原料。
多晶硅材料按纯度可分为冶金级硅（MG，又称金属硅，一般含硅95%左右）、太阳能级硅（SG含硅在99.9% - 99.9999%），电子级硅（EG，含硅大于99.9999%以上）。
多晶硅用途十分广阔。
国际因此多晶硅的的发展受到各个国家的极大的重视。
而多晶硅生产技术对产品纯度的影响有着很大的联系[1]。
目前制备太阳能级多晶硅主要采用化学法和物理法。
化学法包括三氯氢硅氢还原法(即改良西门子法)、硅烷热分解法和四氯化硅氢还原法；物理法是针对化学法存在的问题而产生的新兴的生产方法，造渣提纯硅法、热交换定向凝固提纯法、电磁感应等离子技术提纯法、CP法等，工艺技术尚处试验摸索阶段，未形成规模化生产。
本文主要对化学法做一些介绍及本人遇到的一些情况和注意事项的一些见解[2]。
2 制备多晶硅化学法2.1 三氯氢硅还原法[2]化学法的主流为改良西门子法，约有70 %～80 %的太阳能级多晶硅项目采用改良西门子法，其原理是：在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成太阳能级多晶硅沉积在硅芯上。
而改良西门子法因为高纯三氯氢硅而避开了硼等杂质去除的问题。
太阳能级多晶硅或电子级多晶硅通常是利用H2还原SiHCl3的方法制备,该方法最早由西门子公司采用，也称为三氯氢硅还原法。
具体步骤如下：首先，石英砂和焦炭在电弧炉中制取纯度较低的粗硅(SiO2+2C = Si+2CO↑)；然后，将粗硅转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅(Si+2Cl2 = SiCl4)或三氯氢硅(Si+3HCl = SiHCl3+H2↑)，经精馏法提纯后再次在电炉中用氢气还原，得到纯度较高的硅(SiCl4+2H2 = (加热)Si+4HCl)；最后，用区域熔融法进一步提纯并制成高纯单晶硅。
太阳能电池论文6篇
多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料是全球电子工业及光伏产业的基石。
按照硅含量纯度可分为太阳能级硅和电子级硅。
过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等年供应量很小。
随着光伏产业的迅猛发展太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长预计到年太阳能级多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。
因此世界各国都竞相开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅新制备技术与工艺并趋向于把制备低纯度的太阳能级多晶硅工艺与制备高纯度的电子级多晶硅工艺区别开来以进一步降低成本。
本文将对太阳能级多晶硅的制备技术以及近年来涌现出的新技术与新工艺进行综述以便为我国的太阳能级多晶硅产业提供一些参考。
改良西门子法年西门子公司成功开发了利用还原 在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术并于年开始了工业规模的生产这就是通常所说的西门子法。
在西门子法工艺的基础上通过增加还原尾气干法回收系统、 氢化工艺实现了闭路循环于是形成了改良西门子法——闭环式 氢还原法。
改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成 或外购 和工业硅粉在一定的温度下合成 然后对 进行分离精馏提纯提纯后的 在氢还原炉内进行化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。
改良西门子法包括五个主要环节即 合成、 精馏提纯、 的氢还原、尾气的回收和 的氢化分离。
该方法通过采用大型还原炉降低了单位产品的能耗。
通过采用 氢化和尾气干法回收工艺明显降低了原辅材料的消耗。
改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺国内外现有的多晶硅厂大多太阳能级多晶硅制备技术与工艺◇冯瑞华马廷灿姜山黄可中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 前沿新材料产业前沿采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。
所生产的多晶硅占当今世界生产总量的。
改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业其中电力成本约占总成本的左右。
硅烷热分解法年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷热分解制备多晶硅的方法即通常所说的硅烷法。
年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。
多晶硅电池制备工艺研究
多晶硅电池制备工艺研究首先，多晶硅电池的制备一般分为几个主要步骤，包括硅原料制备、硅棒制备、硅片裁切、电池片制备和模块组装等。
在硅原料制备过程中，关键是选择高纯度硅原料并采取合适的熔融技术。
高纯度硅原料可以提高多晶硅的质量和晶格结构。
熔融技术则可以控制硅熔体的温度和压力，以获得高质量的硅棒。
硅棒制备是多晶硅电池制备过程中的一个重要环节。
其中，硅棒的生长方式有多种选择，包括单晶法、细晶法和渣化法等。
不同的生长方式对硅棒质量、成本和制备周期等有着不同的影响。
目前，多晶硅电池主要采用渣化法生长硅棒。
硅片裁切是将硅棒切割成合适尺寸的硅片的过程。
硅片的质量和尺寸对电池的性能有着重要影响。
常用的硅片裁切方法有线锯法和切割盘法。
线锯法具有高效率和低成本的优点，但会产生较大的损耗。
切割盘法可以减少硅片损失，但制备过程较复杂，成本较高。
电池片制备是将硅片转化为多晶硅电池的关键步骤。
其中，关键的工艺包括表面漂白、扩散、沉积反应、金属化和打孔等。
扩散技术是提高多晶硅电池转换效率的关键工艺之一、常用的扩散方法有液相扩散法和气相扩散法。
液相扩散法具有简单易行、温度和时间可控等优点，而气相扩散法则具有高效、成本低和无液相污染等特点。
最后，模块组装是多晶硅电池生产的最后一个环节。
电池片通常通过焊接技术连接成电池组，再通过封装工艺封装成完整的太阳能电池模块。
模块组装的质量和工艺的稳定性对电池的性能和寿命有着重要影响。
综上所述，多晶硅电池制备工艺的优化和改进措施主要包括优化硅原料制备、改进硅棒制备、提高硅片裁切技术、改进电池片制备工艺和优化模块组装等方面。
通过对这些环节的改进和优化，可以提高多晶硅电池的转换效率、降低成本并提高生产效率，从而推动太阳能电池的发展和应用。
多晶硅太阳能电池生产工艺
太阳能电池光电转换原理主要是利用太阳光射入太阳能电池后产生电子电洞对，利用P-N 接面的电场将电子电洞对分离,利用上下电极将这些电子电洞引出，从而产生电流。
整个生产流程以多晶硅切片为原料，制成多晶硅太阳能电池芯片。
处理工艺主要有多晶硅切片清洗、磷扩散、氧化层去除、抗反射膜沉积、电极网印、烧结、镭射切割、测试分类包装等。
生产工艺主要分为以下过程：⑴ 表面处理（多晶硅片清洗、制绒）与单晶硅绒面制备采用碱液和异丙醇腐蚀工艺不同，多晶硅绒面制备采用氢氟酸和硝酸配成的腐蚀液对多晶硅体表面进行腐蚀。
一定浓度的强酸液对硅表面进行晶体的各相异性腐蚀，使得硅表面成为无数个小“金字塔”组成的凹凸表面，也就是所谓的“绒面”，以增加了光的反射吸收，提高电池的短路电流和转换效率。
从电镜的检测结果看，小“金字塔”的底边平均约为10um 。
主要反应式为：32234HNO 4NO +3SiO +2H O Si +−−−→↑氢氟酸2262SiO 62H O HF H SiF +→+这个过程在硅片表面形成一层均匀的反射层（制绒），作为制备P-N 结衬底。
处理后对硅片进行碱洗、酸洗、纯水洗，此过程在封闭的酸蚀刻机中进行。
碱洗是为了清洗掉硅片未完全反应的表面腐蚀层，因为混酸中HF 比例不能太高，否则腐蚀速度会比较慢，其反应式为：2232SiO +2KOH K SiO +H O →。
之后再经过酸洗中和表面的碱液，使表面的杂质清理干净，形成纯净的绒面多晶硅片。
酸蚀刻机内设置了一定数量的清洗槽，各股废液及废水均能单独收集。
此过程中的废酸液（L 1，主要成分为废硝酸、氢氟酸和H 2SiF 6）、废碱液（L 2，主要成分为废KOH 、K 2SiO 3）、废酸液（L 3，主要成分为废氢氟酸以及盐酸）均能单独收集，酸碱洗后均由少量纯水洗涤，纯水预洗废液（S 1、S 2、S 3）和两级纯水漂洗废水（W 1），收集后排入厂区污水预处理设施，处理达标后通过专管接入清流县市政污水管网。
多晶硅太阳能电池制备工艺
多晶硅太阳能电池制备工艺简介多晶硅太阳能电池是一种常见的太阳能光伏电池，其制备工艺包括多个步骤。
本文将详细介绍多晶硅太阳能电池的制备工艺，并说明每个步骤的具体过程和关键参数。
1. 多晶硅制备多晶硅是多晶体结构的硅材料，是太阳能电池的关键组成部分。
多晶硅的制备可以通过以下步骤进行：1.1 熔融硅块首先，将高纯度的硅原料与少量的掺杂剂混合，然后将混合物放入电炉中进行高温熔融。
通过熔融硅块的形成，可以得到高纯度的硅溶液。
将熔融硅块缓慢冷却，使其逐渐结晶形成固态的多晶硅。
在这个过程中，通过控制冷却速度和温度的变化，可以得到所需的晶体结构和晶界分布。
1.3 切割通过机械或化学方法将多晶硅块切割成薄片，这些薄片就是太阳能电池的基础材料。
2. 硅片表面处理在制备太阳能电池之前，需要对硅片表面进行一系列的处理，以提高电池的性能和效率。
2.1 抛光使用化学方法或机械工艺对硅片进行抛光，以去除表面的污染物和缺陷，得到光滑的表面。
将抛光后的硅片放入清洗液中进行清洗，以去除表面的残留杂质和化学物质。
2.3 背面制备对硅片的背面进行蚀刻或涂覆，以增强背面的反射作用和电流收集能力。
2.4 表面镀膜在硅片的正面表面上涂覆一层反射镀膜，以提高光的吸收效率。
3. 晶体管制备多晶硅太阳能电池的主要组成部分是晶体管，其制备过程包括：3.1 掺杂通过将掺杂剂浸入硅片中，改变硅片的导电性质。
常用的掺杂剂包括磷和硼。
将掺杂过的硅片放入高温炉中，使掺杂物扩散到硅片的内部，形成n型和p型半导体层。
3.3 金属化在硅片上涂覆一层金属，用于收集电流并传输电能。
3.4 电池片切割将晶体管制备好的硅片切割成较小的电池片，用于组装成太阳能电池组。
4. 器件组装将制备好的电池片按照一定的排列方式组装成太阳能电池组。
通常的方式是将电池片连接起来形成串联或并联的电路。
结论多晶硅太阳能电池的制备工艺包括多个关键步骤，如多晶硅制备、硅片表面处理、晶体管制备和器件组装等。
多晶硅太阳能电池制作工艺概述
多晶硅太阳能电池制作工艺概述多晶硅太阳能电池是目前广泛应用的一种太阳能电池，其制作过程主要包括多次熔化、抽拉、切片、扩散、清洗、自定义磨蚀、P-N接结、烧结、柜橱等环节。
本文将对这些制作工艺进行概述。
第一步：多次熔化与抽拉多晶硅的制作过程首先需要进行多次熔化与抽拉，主要是将硅粉末熔融成为大块硅晶体。
这个过程需要硅坩埚、抽拉机、电阻炉等设备。
首先将粗略的硅粉末放入硅坩埚中，通过电阻炉进行热处理，直至硅粉末被融化成为硅液态物质，然后将硅液态物质通过抽拉机，逐渐拉出硅晶体。
整个过程需要反复进行多次，直至制造出较大的硅晶体。
第二步：切片制造出硅晶体后，需要将其切割成为合适的尺寸和形状。
这个过程需要切片机，能够将硅晶体逐渐切成非常薄的硅片，一般为厚度为200微米。
第三步：扩散扩散的过程是将硅片表面进行掺杂处理。
通过将硅片放入磷化氢或氯化氢容器中，并在高温下进行热处理，这可以使掺杂的原子渗透到硅片中，从而形成P-N结。
硅片的掺杂过程可分为硼掺杂和磷掺杂，硼掺杂的硅片制成的太阳能电池可以产生电流，磷掺杂的硅片则可以产生电压。
第四步：清洗经过扩散处理后的硅片需要进行清洗处理，将表面净化剂清洗干净。
这个过程需要特别的清洗机械来完成，确保硅片表面干净。
在清洗过程中，应该避免硅片受到机械刮擦，从而形成裂纹或缺陷。
第五步：自定义磨蚀在清洗完后，硅片需要进行磨蚀，去除表面的氧化层。
这个过程需要自定义磨蚀机械，能够将硅片表面进行去氧化处理，并且不改变硅片厚度。
这个过程需要特别的技术，确保硅片表面平整，并且没有表面缺陷。
第六步：P-N接结经过扩散处理和清洗后的硅片，需要将P型硅片和N型硅片进行接结。
这个过程需要对两个硅片进行对准和加压，从而形成硅片接结。
在接结过程中，要避免产生缺陷和损伤。
第七步：烧结硅片的接结完毕后，需要进行烧结。
这个过程需要一定的时间和温度，以保证硅片内部的晶体结构得以调整和稳定。
经过烧结后，硅片已经可以进行后续组装和使用。
基于多晶硅太阳能电池的制备工艺及其性能研究
基于多晶硅太阳能电池的制备工艺及其性能研究太阳能电池，作为一种新型的清洁能源，越来越受到人们的关注。
而基于多晶硅的太阳能电池由于其成本低、效率高等优点，也成为了当前主流的太阳能电池之一。
本文将介绍基于多晶硅太阳能电池的制备工艺及其性能研究。
一、多晶硅太阳能电池制备工艺1. 硅材料选用多晶硅太阳能电池的制备需要选用高质量的硅材料，以保证电池的性能和寿命。
一般来说，硅材料应具备高纯度、低杂质、大晶粒等特点。
2. 制备单晶硅棒为制备多晶硅太阳能电池，首先需要制备单晶硅棒。
制备单晶硅棒的方法主要有两种，分别是Czochralski法和分子束外延法。
其中，Czochralski法是目前最常用的方法，可以得到高质量、大尺度的单晶硅。
3. 制备多晶硅层在得到单晶硅棒后，需要将其加工成具有柔性的多晶硅层。
制备多晶硅层的方法主要有两种，分别是结晶硅池法和化学气相沉积法。
其中，结晶硅池法是目前最常用的方法之一，其优点在于制备过程简单、设备需求低等。
4. 制备太阳能电池细胞制备多晶硅太阳能电池的最后一步是制备太阳能电池细胞。
太阳能电池细胞是由n型多晶硅和p型多晶硅材料组成的。
制备太阳能电池细胞的方法主要有两种，分别是半导体硅工艺和压路工艺。
二、多晶硅太阳能电池性能研究1. 效率研究多晶硅太阳能电池的效率是衡量其性能的最重要指标之一。
多晶硅太阳能电池的效率与多种因素相关，包括材料的质量、电池的结构、制备工艺等。
当前，多晶硅太阳能电池的效率普遍在15%左右，而最高效率已经达到了20.3%。
2. 寿命研究另一个重要的性能指标是太阳能电池的寿命。
太阳能电池的寿命与材料的质量、工艺、环境等有关。
当前，多晶硅太阳能电池的寿命普遍在20年以上，而一些高性能的太阳能电池寿命可达30年以上。
3. 光谱响应研究另一个重要的性能指标是太阳能电池的光谱响应。
太阳能电池的光谱响应与材料的吸收能力有关。
当前，多晶硅太阳能电池的光谱响应主要在可见光区域，对于红外光和紫外光的响应较弱。
多晶硅太阳能电池制备工艺(论文)
XINYU UNIVERSITY毕业设计（论文）（2013届）题目多晶硅太阳能电池制备工艺二级学院新能源科学与工程学院专业光伏材料加工及其应用班级 10级光伏材料（一）班学号 1003020138 学生姓名纪涛指导教师胡耐根目录摘要 (1)Abstract (2)第 1 章绪论 (3)第 2 章多晶硅太阳电池制备工艺 (5)2.1 一次清洗工序 (5)2.1.1 一次清洗工序的原理 (5)2.1.2 一次清洗工序的工艺参数 (5)2.2 扩散工序 (6)2.2.1 扩散原理 (6)2.2.2 扩散工艺 (7)2.3 湿法刻蚀的工序及其原理 (8)2.4 等离子体增强化学气相沉积工序 (10)2.4.1 等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理 (10)2.5 丝网印刷工序及其工作原理 (11)2.6 测试分选工序及太阳能测试仪的原理 (13)2.7 小结 (15)第 3 章多晶硅太阳能电池行业展望 (16)参考文献(References) (17)致谢 (18)多晶硅太阳能电池制备工艺摘要长期以来随着能源危机的日益突出，传统能源已不能满足能源结构的需求，然而光伏发电技术被认为是解决能源衰竭和环境危机的主要途径。
而多晶硅太阳能电池份额占据光伏市场的绝大部分，并呈现逐年上升趋势，有极大的发展潜力。
本文在阐明了国内外光伏市场以及光伏技术发展趋势的基础上，对多晶硅太阳能电池的结构及其特性简述，同时对其制备工艺：一次清洗→扩散→湿法刻蚀去背结→PECVD(等离子体增强化学气相沉积)→丝网印刷→烧结→测试分选做简要介绍。
关键词：多晶硅太阳能电池；光伏技术；光伏工艺；Preparation technology of polycrystalline silicon solar cellAbstractFor a long time as the energy crisis increasingly prominent, the traditional energy cannot satisfy the needs of the energy structure, however, photovoltaic power generation technology is regarded as the main way to solve the crisis of energy exhaustion and environment and polycrystalline silicon solar cell occupies most parts of photovoltaic market share, and presents the rising trend year by year, has great development potential。
多晶硅太阳能电池的制备与应用
多晶硅太阳能电池的制备与应用随着能源危机的加剧，太阳能被视为一种重要的清洁能源。
而多晶硅太阳能电池是目前商业化生产的最主流的太阳能电池之一。
接下来，我们将对多晶硅太阳能电池的制备和应用进行介绍。
一、多晶硅太阳能电池的制备1.多晶硅的制备多晶硅是一种结晶度不高、晶界较多的硅材料。
它主要是通过削片法制备获得的，即依照硅单晶的生长原理，利用熔融硅块在绝热条件下结晶形成多晶硅块，然后在室温下进行自流平晶粒生长。
制备的多晶硅块颜色为银白色，表面平整。
2.多晶硅太阳能电池的制备将多晶硅块进行切片，得到薄片后，利用硼扩散工艺对硅薄片进行掺杂，形成一个PN结。
然后在硼热扩散过程中，将前表面附着一层渐进式地减小厚度的氧化硅氧化膜，通过电极连接器将电子收集电极和口径较大的PN结连接，形成多晶硅太阳能电池。
二、多晶硅太阳能电池的应用1. 屋顶式发电系统屋顶式太阳能发电系统比较适用于家庭、学校、医院等小型场所的供电。
多晶硅太阳能电池板系列物理性能稳定，太阳能电池接触面密度大，强度高，适用于各种气候条件，具有长寿命、低耗和高效的特点。
2. 光伏发电站多晶硅太阳能电池面板在大型光伏发电站建设中，得到了广泛的应用。
它们具有品质稳定，发电效率较高、发电寿命长的特点。
在构建光伏发电站时，选用高质量的多晶硅太阳能电池板，可以更加稳定的发电效益和较长的使用寿命。
3. 多晶硅太阳能电池的其他应用多晶硅太阳能电池还可以应用于太阳能风扇、太阳能路灯、太阳能水泵等太阳能设备，用于提供电力供应。
总结：随着能源需求和环境问题的加剧，太阳能作为一种绿色的清洁能源受到越来越多的重视。
多晶硅太阳能电池由于制备简单、应用广泛等优点，成为商业化生产的主流太阳能电池之一。
它在应用中可以发挥重要的作用，为未来的清洁能源建设提供有力支持。
多晶硅太阳能电池制备工艺的优化研究
多晶硅太阳能电池制备工艺的优化研究多晶硅太阳能电池已成为当前最具前景的太阳能电池之一，它具有高效转换能力、长寿命、无污染等优点，已广泛应用于太阳能发电中。
作为太阳能电池的核心材料，多晶硅的制备工艺对电池性能和成本有着至关重要的影响。
本文将从多晶硅太阳能电池制备工艺的优化研究方面进行探讨。
第一部分：多晶硅生长工艺的优化研究多晶硅的制备过程主要涉及到硅片的生长和制备。
多晶硅晶体的生长工艺有多种方式，包括传统的气相沉积法、熔化法、及液相反应法等。
其中，气相沉积法生长多晶硅的技术最为成熟，也是最常用的生长方法。
传统气相沉积法生长多晶硅时，需要采用高温高压的气氛条件，这样会导致多晶硅生长速率不够快，晶体缺陷率较高，生产效率不够高。
因此，目前很多研究都在尝试优化气相沉积法生长多晶硅的条件，以提高晶体质量和生产效率。
一种优化方法是采用二元或多元掺杂气体，如HCl、B2H6、PH3等。
这些气体的添加可以加速多晶硅生长速度，降低表面张力，减小晶体缺陷。
此外，还可以在生长过程中加入气体流动，以提高传质速率和加热均匀度，增加生长质量。
除此之外，还有采用微波辅助气相沉积法、自组装气相沉积法等优化方法。
微波辅助气相沉积法（MW-CVD）是将微波能输入反应区域，加速气体反应，提高多晶硅生长速率，晶体质量显著提升，生产效率也得到了保障。
自组装气相沉积法是将特定有机分子与SiH4反应形成有机硅物种，进而实现气相沉积。
该方法可以轻松地控制多晶硅的尺寸、形态及衬底依附性。
第二部分：多晶硅电池制备工艺的优化研究多晶硅太阳能电池主要由硅片、金属接触电极、抗反射膜、电池生长热结和白背膜五个部分组成。
不同工艺对这五个部分的制备都有关键影响。
多晶硅电池制备工艺的优化主要集中在以下几个方面。
首先，是硅片的前处理和清洗工艺。
在硅片生长之前，需要将硅片光洁度提高，并去除氧化层、有机污染物和金属杂质。
可采用粗品及精品的酸、碱蚀或高温清洗等工艺。
其次，是金属接触电极的制备工艺。
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XINYU UNIVERSITY毕业设计（论文）（2013届）题目多晶硅太阳能电池制备工艺二级学院新能源科学与工程学院专业光伏材料加工及其应用班级 10级光伏材料（一）班学号 1003020138 学生姓名纪涛指导教师胡耐根目录摘要 (1)Abstract (2)第 1 章绪论 (3)第 2 章多晶硅太阳电池制备工艺 (5)2.1 一次清洗工序 (5)2.1.1 一次清洗工序的原理 (5)2.1.2 一次清洗工序的工艺参数 (5)2.2 扩散工序 (6)2.2.1 扩散原理 (6)2.2.2 扩散工艺 (7)2.3 湿法刻蚀的工序及其原理 (8)2.4 等离子体增强化学气相沉积工序 (10)2.4.1 等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理 (10)2.5 丝网印刷工序及其工作原理 (11)2.6 测试分选工序及太阳能测试仪的原理 (13)2.7 小结 (15)第 3 章多晶硅太阳能电池行业展望 (16)参考文献(References) (17)致谢 (18)多晶硅太阳能电池制备工艺摘要长期以来随着能源危机的日益突出，传统能源已不能满足能源结构的需求，然而光伏发电技术被认为是解决能源衰竭和环境危机的主要途径。
而多晶硅太阳能电池份额占据光伏市场的绝大部分，并呈现逐年上升趋势，有极大的发展潜力。
本文在阐明了国内外光伏市场以及光伏技术发展趋势的基础上，对多晶硅太阳能电池的结构及其特性简述，同时对其制备工艺：一次清洗→扩散→湿法刻蚀去背结→PECVD(等离子体增强化学气相沉积)→丝网印刷→烧结→测试分选做简要介绍。
关键词：多晶硅太阳能电池；光伏技术；光伏工艺；Preparation technology of polycrystalline silicon solar cellAbstractFor a long time as the energy crisis increasingly prominent, the traditional energy cannot satisfy the needs of the energy structure, however, photovoltaic power generation technology is regarded as the main way to solve the crisis of energy exhaustion and environment and polycrystalline silicon solar cell occupies most parts of photovoltaic market share, and presents the rising trend year by year, has great development potential。
This paper illustrates the domestic PV market trends and the development of photovoltaic technology firstly, and makes a brief introduction on the preparation process of polycrystalline silicon solar cell secondly: cleaning →diffusion →wet etching →PECVD →screen printing →sintering →tes ting and sorting.Keywords: polycrystalline silicon solar cell; photovoltaic technology;photovoltaic process ;第 1 章绪论随着经济全球化贸易国际化的发展，传统能源煤、石油、天然气等已不再是世界能源市场占有率扩张最快的，相反，新型可再生能源核能发电、水力发电、风能发电、生物质能发电，而光伏行业经历了从航天到地面应用的巨大变化，太阳能发电正飞速增加其市场份额，以求缓解能源危机和环境问题。
鉴于各种新型能源发电的弊端，相比较之下人们普遍认为太阳能发电具备广阔的发展前景。
太阳能作为一种新型、洁净、可再生能源，它与常规能源以及其它新型能源相比有以下几个优点[1]：第一：储能丰富，取之不尽用之不竭。
第二：不存在地域性限制，方便且不存在输电线路的远程运输问题。
第三，洁浄，不会影响生态平衡和人类的身体健康，太阳能发电的种种优势，得到人类社会的一致认可。
尤其是在遭受能源衰竭和环境危机的今天，人们更是把它当做缓解能源短缺和环境污染问题的有效途径。
世界各地政府纷纷采取一系列相关政策，加大对光伏产业的财政补贴，促使光伏技术快速进步，生产规模不断壮大，早日实现光伏发电的大规模普及。
多晶硅太阳电池是一种将光能转化为电能的光电转换装置，在P 型硅液态源扩散工艺制得厚度约为0.5um 的N型重掺杂层，衬底表面，利用POCl3P 型层与N 型层接触，形成pn 结，产生光伏效应[2]。
同时，正Ag 电极可与N 型重掺杂层形成良好的欧姆接触，用于收集光生电流。
位于最上层的氮化硅薄膜起到钝化和减反射的作用。
背Al 与P型硅片接触，在烧结的过程中，形成良好的Al 背场，降低背表面复合电流，增加开路电压。
多晶硅太阳电池主要是依靠半导体pn结的光生伏特效应来实现光电转换的[3]。
当光线照射到太阳能电池的正表面时，大部分光子被硅材料吸收。
其中，能量E=h v＞E g 的光子就会将能量传递给硅原子，使处于价带的电子激发到导带，产生新的电子-空穴对。
新的电子-空穴又会在内建电场的作用下被分离，电子由p区流向n区，空穴由n区流向p区，电子和空穴在pn 结两侧集聚形成了电势差，当外部接通电路后，在该电势差的作用下，将会有电流流过外部电路，从而产生一定的输出功率。
其结构和光电转换原理图如下1-1和1-2。
图1-1多晶硅太阳电池结构图1-2多晶硅光电转换原理第 2 章多晶硅太阳能电池制备工艺由晶体硅太阳能电池的结构和原理可知，多晶硅太阳能电池的常规制备流程[4]如下：一次清洗（制绒）→扩散（形成pn 结）→二次清洗（湿法刻蚀去背结）→ PECVD（镀氮化硅）→丝网印刷（形成电极和背场）→烧结（形成欧姆接触）→测试（获得电性能）。
接下来，将逐一介绍制备多晶硅太阳能电池各工序的工艺及原理。
2.1 一次清洗工序2.1.1 一次清洗工序的原理多晶硅太阳能电池制备流程中的一次清洗工序，主要目的是去除硅片表面的脏污和机械损伤层，在硅片表面形成绒面结构（俗称制绒），增强太阳能电池的陷光作用。
我们知道，单晶硅太阳能电池制绒主要是依靠碱的各向异性腐蚀特性，在（100）晶面上形成连续、均匀、细腻的正金字塔结构，从而起到良好的减反射作用。
而多晶硅各个晶粒的晶向不一样，若同样采用碱腐蚀，则得不到很好的金字塔绒面化结构。
为了得到良好的多晶硅绒面化结构，人们尝试了许多方法，比如反应离子刻蚀法、机械刻槽法和化学腐蚀法等。
综合成本以及制备工艺的难易程度考虑，化学腐蚀法在工业化大规模生产中得到了广泛的应用。
接下来就对化学腐蚀法制备多晶硅太阳能电池绒面的原理做一下简单介绍。
与单晶硅太阳能电池碱制绒工艺不同的是，多晶硅太阳能电池采取酸制绒工艺。
酸制绒体系主要由HNO3和HF 组成，具体的反应方程式[5]如下：3Si+4HNO3——3SiO2+2H2O+4NO (2.1)SiO2+6HF——H2(SiF6)+2H2O (2.2)其中，HNO3作为强氧化剂，将Si 氧化成致密不溶于水的SiO2附着在硅片表面上，阻止HNO3与Si 的进一步反应。
但SiO2可以与溶液中的HF 发生反应，生成可溶于水的络合物H2(SiF6)，导致SiO2层被破坏，此时，HNO3与Si 再次发生化学反应，硅片表面不断的被腐蚀，最终形成连续致密的“虫孔状”结构。
此方法不需要采用特定的反应装置、工艺简单、制造成本低，而且制备出的多晶硅绒面反射率低，可以与双层减反射膜相比。
但此方法为纯化学反应，反应的稳定性不易控制，而且影响制绒效果的因素众多，比如滚轮速度、反应温度、硅片掺杂水平以及原始硅片的表面状况等。
2.1.2 一次清洗工序的工艺参数本工序采用由腐蚀槽、碱洗槽、酸洗槽构成的自动制绒设备。
在向各槽内配置化学溶液前，需对槽体进行预处理。
首先用水枪将滚轮、槽盖、槽体冲洗干净，然后注入一定量的去离子水，让设备自动循环10min 后，排掉污水。
再按照上述操作重复一遍，待废水排干净后即可制备化学溶液。
各槽内化学溶液的初始配方[6]为：腐蚀槽：浓度为50%的氢氟酸溶液45L，浓度为68%的硝酸溶液28L；碱洗槽：浓度为45%的氢氧化钠溶液5.2L；酸洗槽：浓度为50%的氢氟酸溶液28L，浓度为36%的盐酸溶液58L。
由于各槽是依靠化学反应来对硅片进行腐蚀的，反应的过程中必须伴有新的生成物产生和初始化学品的消耗，这就要求我们按时补液以及换液。
伴随着化学反应的不断进行，我们需要每小时向各槽填充的溶液量为：腐蚀槽：浓度为50%的氢氟酸溶液12.6L，浓度为68%的硝酸溶液11.4L；碱洗槽：浓度为45%的氢氧化钠溶液1.6L；酸洗槽：浓度为50%的氢氟酸溶液0.8L，浓度为36%的盐酸溶液2.4L。
另外，腐蚀槽每生产156×156(cm2)规格的硅片15万片后，需重新制配腐蚀液；设备连续一小时以上不生产时需把腐蚀液打回储备槽；碱槽溶液和酸槽溶液在配置250h 后必须重新配液。
否则都将影响最终制得的多晶硅太阳能电池片的电性能。
2.2 扩散工序2.2.1 扩散原理扩散实际上就是物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。
太阳能电池制备流程中的扩散工序，就是在P 型衬底上扩散一层N 型杂质，进而形成太阳能电池的心脏--pn 结。
多晶硅太阳能电池的）液态源扩散、喷涂磷酸水溶液扩散方式有很多种，比如三氯氧磷（POCl3）后链式扩散、丝网印刷磷浆料后链式扩散等。
本文着重采用三氯氧磷（POCl3）液态源扩散的原理液态源扩散工艺来制取pn结，下面是三氯氧磷（POCl3[7]：氮气携带的POCl3在某种特定的条件下，可分解成五氧化二磷（P2O5）和五氯化磷（PCl5），具体反应方程式如下：5POCl3→3 PCl5+ P2O5（T＞600℃）（2.3）生成的P2O5在800-900℃的高温下与Si 反应，生成磷原子和SiO2，具体反应方程式如下：2P2O5+5Si→5SiO2+4P↓（2.4）由以上化学反应方程式可得，POCl3在没有O2的条件下，热分解生成PCl5，而PCl5极不易分解，且对硅表面有很强的腐蚀作用，严重损害了硅片的表面状态以及pn 结的质量。