太阳能电池片生产工艺流程.pptx
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电池片组件工艺流程精品PPT课件
太阳的表面温度可以高达5500℃，其内部的温度更高于此，如此的高温，这样的高温，使得太阳 上的所有物质都处于放电状态。也由此太阳不是固体，因此它的赤道会比高纬度地区旋转得更快。这 种在不同纬度的自转速度之差别会造成了它的磁力线随时间扭曲，引起磁场回路从太阳表面喷发，并 引起太阳黑子与日珥
地球相对太阳大小
太阳辐射光波长、频率及光子能量的关联性
如上图，太阳辐射的光线波长在2×10^-7 to 4×10^-6公尺之间，每一个波长相对应一个光 子能量与频率，越短的波长代表越高的频率与越大的能量。例如，可见光的范围是从波长 0.3μm之紫外光到波长数微米之红外光，若将这些不同颜色的可见光换算成光子能量，则约为 0.4ev到4ev 之间。对于会照黑我们皮肤的紫外线而言，其能量比可见光还高；而红外线的能量 则比可见光低。
1.3 太阳能发电的优缺点
太阳能发电产业是一个充满发展远景的新兴产业，它具有以下的优点和缺点：
1.优点
① 太阳能取之不尽，用之不竭。在过去漫长的十亿年当中，太阳只消耗了它本身能量的2%而已， 照射到地表的1.22×10^17W能源中，已足够应付人类1.33×10^22W的电力需求。
6.1 封装 6.2 太阳电池组件结构形式 6.3 太阳电池组件封装原材料 6.4 太阳电池组件制造技术
6.4.1 太阳电池组件工艺流程 6.4.2 制造工艺简介 6.4 高效能组件的质量保证
第一章 太阳电池概论
1.1 我们所知道的太阳
太阳是整个太阳系里头最大物体，它所释放的能量是维持整个地球生命最主要的来源，下图是太 阳与地球的相对大小，基本上，它的特性是很难用地球上的常用的度量单位去描述的。太阳的质量约 为2×10^30公斤，其直径大小约为地球的109倍。
目录
地球相对太阳大小
太阳辐射光波长、频率及光子能量的关联性
如上图，太阳辐射的光线波长在2×10^-7 to 4×10^-6公尺之间，每一个波长相对应一个光 子能量与频率，越短的波长代表越高的频率与越大的能量。例如，可见光的范围是从波长 0.3μm之紫外光到波长数微米之红外光，若将这些不同颜色的可见光换算成光子能量，则约为 0.4ev到4ev 之间。对于会照黑我们皮肤的紫外线而言，其能量比可见光还高；而红外线的能量 则比可见光低。
1.3 太阳能发电的优缺点
太阳能发电产业是一个充满发展远景的新兴产业，它具有以下的优点和缺点：
1.优点
① 太阳能取之不尽，用之不竭。在过去漫长的十亿年当中，太阳只消耗了它本身能量的2%而已， 照射到地表的1.22×10^17W能源中，已足够应付人类1.33×10^22W的电力需求。
6.1 封装 6.2 太阳电池组件结构形式 6.3 太阳电池组件封装原材料 6.4 太阳电池组件制造技术
6.4.1 太阳电池组件工艺流程 6.4.2 制造工艺简介 6.4 高效能组件的质量保证
第一章 太阳电池概论
1.1 我们所知道的太阳
太阳是整个太阳系里头最大物体，它所释放的能量是维持整个地球生命最主要的来源，下图是太 阳与地球的相对大小，基本上，它的特性是很难用地球上的常用的度量单位去描述的。太阳的质量约 为2×10^30公斤，其直径大小约为地球的109倍。
目录
太阳能电池片生产工艺流程
材料：用于制造太阳能电池片的材料，如硅片、银浆、铝浆等。
辅助材料：如手套、口罩、安全眼镜等，用于保障生产过程中的员工安全和产品质量。
06
太阳能电池片生产工艺流程中的质量控制 与环境安全
质量控制措施
原材料控制：对原材料进行严格 筛选和检测，确保符合质量标准
成品检测：对成品进行严格检测， 确保符合质量标准
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太阳能电池片生产工艺流
程
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题
太阳能电池片概述
太阳能电池片生产工艺流程
太阳能电池片生产工艺流程中的关 键技术
太阳能电池片生产工艺流程中的设 备与材料
太阳能电池片生产工艺流程中的质 量控制与环境安全
01
添加目录项标题
02
太阳能电池片概述
刻蚀去背膜的作用：去除背膜后，可以减少光的反射和吸收，提高光的利用率，从而提 高电池片的发电效率。
刻蚀去背膜的设备：包括涂胶机、曝光机、显影机、刻蚀机等设备，这些设备可以自动 化完成整个工艺流程。
镀膜
真空蒸发镀 膜
离子束辅助 镀膜
磁控溅射镀 膜
化学气相沉 积镀膜
测试分选
测试目的：确保电池片性能稳定，提高产品良率 测试方法：采用专业设备对电池片进行测试，包括电压、电流、功率等指标 分选标准：根据测试结果，将电池片按照性能等级进行分类 注意事项：确保测试设备和分选标准的一致性，避免误差和不良品产生
类型：化学制绒和物理制绒两种，其中化 学制绒应用较为广泛。
原理：利用化学反应或物理作用，使硅片 表面发生腐蚀和微结构化，形成绒面结构。
影响因素：制绒过程中的温度、浓度、时 间等参数对绒面质量和光吸收效率有重要 影响。
辅助材料：如手套、口罩、安全眼镜等，用于保障生产过程中的员工安全和产品质量。
06
太阳能电池片生产工艺流程中的质量控制 与环境安全
质量控制措施
原材料控制：对原材料进行严格 筛选和检测，确保符合质量标准
成品检测：对成品进行严格检测， 确保符合质量标准
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太阳能电池片生产工艺流
程
汇报人：
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太阳能电池片概述
太阳能电池片生产工艺流程
太阳能电池片生产工艺流程中的关 键技术
太阳能电池片生产工艺流程中的设 备与材料
太阳能电池片生产工艺流程中的质 量控制与环境安全
01
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02
太阳能电池片概述
刻蚀去背膜的作用：去除背膜后，可以减少光的反射和吸收，提高光的利用率，从而提 高电池片的发电效率。
刻蚀去背膜的设备：包括涂胶机、曝光机、显影机、刻蚀机等设备，这些设备可以自动 化完成整个工艺流程。
镀膜
真空蒸发镀 膜
离子束辅助 镀膜
磁控溅射镀 膜
化学气相沉 积镀膜
测试分选
测试目的：确保电池片性能稳定，提高产品良率 测试方法：采用专业设备对电池片进行测试，包括电压、电流、功率等指标 分选标准：根据测试结果，将电池片按照性能等级进行分类 注意事项：确保测试设备和分选标准的一致性，避免误差和不良品产生
类型：化学制绒和物理制绒两种，其中化 学制绒应用较为广泛。
原理：利用化学反应或物理作用，使硅片 表面发生腐蚀和微结构化，形成绒面结构。
影响因素：制绒过程中的温度、浓度、时 间等参数对绒面质量和光吸收效率有重要 影响。
光伏电池车间工艺流程 PPT课件
PECVD
PECVD的原理
等离子体增强化学气相沉积（PECVD）是借助于辉光放电等
离子体使含有薄膜组成的气态物质发生化学反应，从而实现
POCl3-Diffusion (45-60 W/sq)
Edge Isolation / P-Glass etching RENA InOxSide (InOx)
PECVD SiNx-deposition Screen printing of Ag-contacts Screen printing of Al/Ag-pads
图6. 陷光原理
11
去损伤层及制绒
• 单晶硅片 • 碱性制绒（NaOH+IPA) • 各向异性 • 降低反射率到12%-14% • 单面减薄：9um
• 多晶硅片 • 酸性制绒 (HNO3+HF) • 各向同性 • 降低反射率到24%-26% • 单面减薄 4.5um
12
扩散
图7. 48所扩散炉
13
扩散
图8. Centrotherm 扩散炉
14
扩散
扩散的目的
在晶体内部实现P型和N型半导体的接触，从而得到PN结
扩散的方法
1）三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 Tempress, Centrotherm, 48所, 七星
2）喷涂磷酸水溶液后链式扩散 Despatch, Schmid链式扩散炉
目前大部分国内太阳能电池生产厂都使用的第一种方法
17
扩散
工艺参数 • 杂质源的浓度 • 扩散温度 • 扩散时间
蓝色：30ohm/sq 红色：80ohm/sq
18
扩散
检验标准
• 扩散方块电阻控制在45-65Ω/□之间。 • 同一炉扩散方块电阻不均匀度≤10%，同一硅片扩散方块电阻 不均匀度≤5%。
太阳能电池组件工艺流程详细介绍PPT课件
• ——光伏组件输出功率：从零点几瓦到数百瓦不
等
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5
1.2 太阳能电池组件的分类
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
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30
2.13 包装入库
• 13、包装入库：对产品信息的记录和归纳， 便于使用和今后查找和数据调用
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31
Thank You!
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32
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
1521硅胶配对比例 • A ：B=6 ：1（质量） • A ：B=3 ：1（体积）
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25
2.9 组件清洗
• 9、组件清洗：好的产品不仅有好的质量 和好的性能，而且要有好的外观，所以次 工序保证组件清洁度，铝边框边上的毛刺 要去掉，确保组件在使用减少对人体的损 伤
完整版课件
26
2.10 组件电性能测试
• 10、组件测试：测试的目的是对电池的输 出功率等参数进行标定，测试其输出特性， 确定组件的质量等级。
完整版课件
27
组件电性能测试
终测机
终测曲线
完整版课件
28
2.11 组件EL测试
• 125*150*72组件EL图像
完整版课件
29
2.12 成品检验
• 12、成品检验：为了使组件产品质量满足 相关要求，使组件的最终检验操作过程规 范化，主要对组件成品的全面检验：型号、 类别、清洁度、各种电性能的参数的确认， 以及对组件优劣等级的判定和区分。
等
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5
1.2 太阳能电池组件的分类
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
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2.13 包装入库
• 13、包装入库：对产品信息的记录和归纳， 便于使用和今后查找和数据调用
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1521硅胶配对比例 • A ：B=6 ：1（质量） • A ：B=3 ：1（体积）
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2.9 组件清洗
• 9、组件清洗：好的产品不仅有好的质量 和好的性能，而且要有好的外观，所以次 工序保证组件清洁度，铝边框边上的毛刺 要去掉，确保组件在使用减少对人体的损 伤
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2.10 组件电性能测试
• 10、组件测试：测试的目的是对电池的输 出功率等参数进行标定，测试其输出特性， 确定组件的质量等级。
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组件电性能测试
终测机
终测曲线
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2.11 组件EL测试
• 125*150*72组件EL图像
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2.12 成品检验
• 12、成品检验：为了使组件产品质量满足 相关要求，使组件的最终检验操作过程规 范化，主要对组件成品的全面检验：型号、 类别、清洁度、各种电性能的参数的确认， 以及对组件优劣等级的判定和区分。
太阳能电池工艺PPT课件
在空间电荷区产生后，由于正负电荷的作用，在空间电荷区中形成一个电场，其方向从带正电的N区指向带负电的P区，该电场是由载流子扩散后在半导体内部形成的，故称为内电场。内电场的方向与电子的扩散方向相同，与空穴的扩散方向相反，它是阻止载流子的扩散运动的。 综上所述，PN结中存在着两种载流子的运动。一种是多子克服电场的阻力的扩散运动；另一种是少子在内电场的作用下产生的漂移运动。，只有当扩散运动与漂移运动达到动态平衡时，空间电荷区的宽度和 内建电场才能稳定。 两种运动产生的电流方向相反，因而在无外电场或其他因素激励时，PN结中无宏观电流。
晶体硅太阳电池制造的第二步——PN结 PN结是晶体硅太阳电池的核心部分，没有PN结，便不能产生电流，也就不能成为太阳电池。有很多种方法制备太阳电池的PN结，比如三氯氧磷液态源扩散法，喷涂磷酸水溶液后链式扩散法，丝网印刷磷浆料后链式扩散法，而我们使用的是液态源热扩散法。
首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种 中性基团或离子。 其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表 面，并在表面上发生化学反应。 生产过程中，CF4中掺入O2，这样有利于提高Si和SiO2的刻蚀速 率。
氢氟酸是无色透明的液体，具有较弱的酸性、易挥发性和 很强的腐蚀性。但氢氟酸具有一个很重要的特性是它能够溶解 二氧化硅，因此不能装在玻璃瓶中。 在半导体生产清洗和腐蚀工艺中，主要就利用氢氟酸的这 一特性来去除硅片表面的二氧化硅层。 氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用 生成易挥发的四氟化硅气体。
太阳电池是以光生伏特效应为基础制备的。所谓光生伏特效应就是某种材料吸收了光能之后产生电动势的效应。尤其是在半导体内，光能转换为电能的效率特别高。 太阳电池工作原理可概括为以下几个过程： 1.光的照射，如单色光，太阳光等。 2.光子注入到半导体内部后，激发电子-空穴对。
太阳能电池生产工艺幻灯片PPT
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
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。
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。
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）。
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
PECVD（等离子体增强化学气相沉 积）
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。
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。
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。
烘干
目的：烘干。 原理：热吹风（~75 ℃ ）去除硅片表面残
48所三管扩散炉
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 对周边作用，使周边电阻增大。
太阳能电池片及组件制造工艺课件
1、光伏发电系统的构成及作用？（四大部分）（1）光伏组件（光伏阵列）：光伏发电系统核心部分，由太阳能电池片组成。
（2）控制器：光伏发电系统的控制中心，控制系统中各个部件工作状态，对蓄电池起到过充电、过放电保护的作用。
（3）蓄电池：用于存储电能，将组件输出的电能存储起来，在需要时向用电设备供电；常采用铅酸免维护蓄电池。
（4）逆变器：将直流电转换成交流电。
2、太阳能电池类别？（按材料分）单晶硅太阳能电池；多晶硅太阳能电池；非晶硅太阳能电池；多元化合物太阳能电池。
3、各种不同太阳能电池的性能区别？（1）单晶硅太阳能电池：光电转换效率一般在15%，目前最高可到24%；光电转换效率目前是所有太阳电池中最高的；但其制作成本高，制作工艺复杂；使用寿命一般可达15年，最高可达30年。
（2）多晶硅太阳能电池：光电转换效率较低，一般为12%左右；制作成本比单晶硅电池要低，材料制备更便宜，能源消耗较低；使用寿命比单晶硅电池短；性价比比单晶硅电池性价比要低。
（3）非晶硅太阳能电池：工艺过程相对简单，硅材料消耗较少，电能消耗更低；在光强较弱情况下也能发电；光电转换效率较低，一般在6%左右，最高水平为10%，稳定性也不高；有光衰减现象。
（4）多元化合物太阳能电池：目前属于开发试验和小批量生产阶段；生产成本较低，光电转换效率较高，可与单晶硅相比较；具有良好的发展前景。
4、了解硅原材料的基本情况？（矿石类型、国内典型的硅矿企业）（1）硅矿类型：硅石，石英，石英砂。
（2）硅矿企业：三峡新材硅矿，邯郸矿业，内蒙古楚天矿业，大化金成石英矿业。
5、太阳能电池片的分类？（按外观尺寸分）（分为125和156两大类)6、太阳能电池片的质量分档（按工作效率及工作电流分）根据转换效率和工作电流大小分为三档：A1级、A2级、B级；7、多晶硅的分类（按其纯度分）冶金级（金属级MG）：含硅90%以上，有的高达99.8%以上；技术含量低，取材方便，产能处于过剩状太阳能级SG：含硅在99.99%~99.9999%，通常说的多晶硅多是指太阳能和IC级多晶硅；态；电子级（半导体级）：含硅在99.9999%以上，超高的纯度可达到99.9999999%~99.999999999%；8、西门子工艺，改良西门子工艺原理及其流程?（1）西门子工艺是制备高纯多晶硅的一种技术。
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 → H 2 [SiF6 ] + 2H 2 OHCl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。
太阳能电池片生产工艺
PECVD原理
❖ PECVD技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气 压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品 升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化 学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。PECVD方 法区别于其它CVD方法的特点在于等离子体中含有大量高能量的 电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。电子与气 相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程， 生成活性很高的各种化学基团，因而显著降低CVD薄膜沉积的温 度范围，使得原来需要在高温下才能进行的CVD过程得以在低温 下实现。
电池片生产培训
技术部
工艺流程
清洗制绒 扩散 刻蚀 去磷硅 PECVD
印刷烧结 测试
清 洗 制绒
影响绒面质量因素
化学清洗原理
安全注意事项
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
绒面腐蚀原理
利用酸溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有相同腐 蚀速率的各向同性异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形 成类虫洞一样的绒面结构，就称为表面织构化。。
等离子体刻蚀工艺
装片 在待刻蚀硅片的两边，分别放置一片与 硅片同样大小的塑料夹板，叠放整齐， 用夹具夹紧，确保待刻蚀的硅片中间没 有大的缝隙。将夹具平稳放入反应室的 支架上，关好反应室的盖子。
工艺参数设置
负载容量 （片）
800
预抽 1-30秒
工作气体流量（sccm）
CF4
O2
N2
350
80
工作阶段时间（分钟）
对磷扩散的认识—半导体特性
N型半导体（施主掺杂）--提供自由电子
《太阳能电池制造工艺工艺流程以及工序简介》PPT模板课件
(b). 多晶制绒---RENA InTex
3 S i 2 H N O 3 1 8 H F 3 H 2 S i F 6 0 . 4 5 N O 1 . 3 5 N O 2 0 . 1 N 2 O 4 . 2 5 H 2 2 . 7 5 H 2 O
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。
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）
(c). 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应：
4 P C l3 5 O 2 2 P 2 O 5 6 C l2
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：
2 P O 5 S i5 Si 4 O P
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。
2 P 2 O 5 5 S 9 i 0 C 以 0 5 上 S2 i 4 O P
4 P5 C 5 O 2 l 2 P 2 O 5 1C 0 2 l
3.沉积减反射膜（PECVD）工 序
❖ 沉积减反射膜的作用、目的：
1. 沉积减反射膜实际上就是对电池进行 钝化。钝化可以去掉硅电池表面的悬 空键和降低表面态，从而降低表面复 合损失，提高太阳电池的光电转换效 率。
太阳能多晶电池片生产流程简介(ppt 72页)
一次可以切割25根晶棒.
硅块清洗机
将开方好的晶棒连同晶托一起取下 放入80度热水中，将晶托与晶棒分 离
硅片生产工艺流程介绍
3、线开方去胶
将开方后的晶棒放入清洗机中清洗后，将晶棒依次取下，再用铲子将晶棒和晶托上的胶铲掉 放到待检区，检验尺寸，合格后准备进入下一工序；
硅片生产工艺流程介绍
4、测试
IR
• 少子寿命偏低： 1、从该晶锭的配料可知，由于该晶锭使用 33.3%上边皮，与25.9%的埚底料，正是这两种料，会引起低少子寿 命的产生。
• 电阻率异常：电阻偏高超出0.5-3欧姆范围，配料有问题。
44
电池对硅片的监控
45
来料检验
来料检验： 1. 一箱抽一两包检查是否有 破片、气孔、脏片、规格数量是否与外标签一致。 2. 在生产过程中发现来料异常及时隔离。 3. 统计数据,及时向硅片部门投诉。
多晶铸锭
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晶锭生产工艺流程介绍
6. 拆锭
7.晶锭检测
拆锭
晶锭检测
产品规格： a、 845*845*260mm（450） b、690*690*240mm （240）
主要性能参数： c、P型，电阻率0.5-3Ω·cm； d、少子寿命>1μs； e、氧含量≤1.0×1018 atoms/cm3，碳含量≤5×1017atoms/cm3
lifetime
电阻率
GT 红外探伤测试仪
SEMILAB少子寿命测试仪 WT-2000P
IR在开方后，每硅棒都量测， 确定杂质、隐裂。
Life time 在开方后，每硅棒 都量测，确定无效头尾位置，用 来截断
SEMILAB电阻率测试仪 RT-100
电阻率在开方后，每一硅锭（ 25根硅棒）抽五根量测头中尾各 一点（取晶锭四角及中央晶棒）
硅块清洗机
将开方好的晶棒连同晶托一起取下 放入80度热水中，将晶托与晶棒分 离
硅片生产工艺流程介绍
3、线开方去胶
将开方后的晶棒放入清洗机中清洗后，将晶棒依次取下，再用铲子将晶棒和晶托上的胶铲掉 放到待检区，检验尺寸，合格后准备进入下一工序；
硅片生产工艺流程介绍
4、测试
IR
• 少子寿命偏低： 1、从该晶锭的配料可知，由于该晶锭使用 33.3%上边皮，与25.9%的埚底料，正是这两种料，会引起低少子寿 命的产生。
• 电阻率异常：电阻偏高超出0.5-3欧姆范围，配料有问题。
44
电池对硅片的监控
45
来料检验
来料检验： 1. 一箱抽一两包检查是否有 破片、气孔、脏片、规格数量是否与外标签一致。 2. 在生产过程中发现来料异常及时隔离。 3. 统计数据,及时向硅片部门投诉。
多晶铸锭
8
晶锭生产工艺流程介绍
6. 拆锭
7.晶锭检测
拆锭
晶锭检测
产品规格： a、 845*845*260mm（450） b、690*690*240mm （240）
主要性能参数： c、P型，电阻率0.5-3Ω·cm； d、少子寿命>1μs； e、氧含量≤1.0×1018 atoms/cm3，碳含量≤5×1017atoms/cm3
lifetime
电阻率
GT 红外探伤测试仪
SEMILAB少子寿命测试仪 WT-2000P
IR在开方后，每硅棒都量测， 确定杂质、隐裂。
Life time 在开方后，每硅棒 都量测，确定无效头尾位置，用 来截断
SEMILAB电阻率测试仪 RT-100
电阻率在开方后，每一硅锭（ 25根硅棒）抽五根量测头中尾各 一点（取晶锭四角及中央晶棒）
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工序二，扩散/制结：
Байду номын сангаас
•
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：
• POCl3 + O2 → P2O5 + Cl2；
分检系统将已分类的电池放到相应的电池盒里。
太阳电池的电性能参数：
Isc (短路电流)
Uoc (开路电压)
Impp (最大电流)
Umpp (最大电压) Pmpp（最大功率） Rs（串联电阻）
Rsh（并联电阻） FF（填充因子）
EFF（转换效率）
太阳能电池的效率计算公式
S-硅片面积 E-光强（正常1000W 50W）
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——HNO3 对硅表面氧化, 打破了硅表面的Si2H 键, 使Si 氧化为SiO2 , 然后HF溶解SiO2 , 并生成络合物H2SiF6 。从而导致硅表面发生各向同性 非均匀性腐蚀, 形成的半球状的绒面, 有利于减少光反射, 增强光吸收。
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，从而得到以铝为受主杂质的P层，
达到了消除背结的目的。
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）；
• 反应气体为SIH4和NH3
多晶电池生产工艺流程
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
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
• 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”。
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。
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
• 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。
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。
• 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
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
实现良好接触的同时使光线有较高的透过率；背面
• 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。
二、太阳电池生产工艺
分类检测
工作原理：
本系统通过模拟AM（Air Mass）1.5 1000W/m2太阳光脉冲照射PV电 池表面产生光电流，光电流流过可编程模拟负载，在负载两端产生电 压，负载装置将采样到的电流、电压传送给SCLoad计算,得到IV曲线 及其它指标，并根据实际光强和温度对它们进行修正。SCLoad 根据 测试结果，按照给定的分类规则分类，将分类结果传送给分检系统，
• P2O5 + Si → SiO2 + P
二、太阳电池生产工艺
二、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
玻璃是指掺有P2O5的SiO2层）。
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:
•
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
• 原理：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对硅进行氧化和络合 剥离，导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，从而形成 类似“凹陷
坑”状的绒面。
•
Si + HNO3 → SiO2 + NOx ↑ + H2O
•
SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺