光伏产业链流程及工艺设备

e光伏产业链流程及工艺设备

太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同，生产的工艺设备也基本相

同，但工艺加工精度低于集成电路芯片的制造要求

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程：

（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。

（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。

（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。

（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。

（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。

（6）去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。

（7）制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。

（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3 ，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。

（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。

（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。

太阳能电池组件生产工艺

1、电池检测——

2、正面焊接—检验—

3、背面串接—检验—

4、敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）——

5、层压——

6、去毛边（去边、清洗）——

7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）——

8、焊接接线盒——

9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库

太阳能光伏生产设备：

（1）硅棒硅块硅锭生产设备：全套生产线，铸锭炉，坩埚，生长炉，其他相关设备；

（2）硅片晶圆生产设备：全套生产线，切割设备，清洗设备，检测设备，其他相关设备；

（3）电池生产设备：全套生产线，蚀刻设备，清洗设备，扩散炉，覆膜设备/沉积炉，丝网印刷机，

其他炉设备，测试仪和分选机，其他相关设备；

（4）电池板、组件生产设备：全套生产线，测试设备，玻璃清洗设备，结线/焊接设备，层压设备等；（5）薄膜电池版生产设备：非晶硅电池，铜铟镓二硒电池CIS/CIGS, 镉碲薄膜电池CdTe, 染料敏化

电池DSSC生产技术及研究设备；

☆光伏电池：光伏电池生产商，电池组件生产商，电池组件安装商；

☆光伏相关零部件：蓄电池，充电器，控制器，转换器，记录仪，逆变器，监视器，支架系统，

追踪系统，太阳电缆等；

☆光伏原材料：硅料，硅锭/硅块，硅片，封装玻璃，封装薄膜，其他原料；

☆太阳能光电应用产品：太阳能路灯、草坪灯、庭院灯、航标灯、信号灯、交通警示灯等各类太

阳能灯具、太阳能电子产品；

☆光伏工程及系统：光伏系统集成，太阳能空气调节系统，农村光伏发电系统、太阳能检测及

控制系统、太阳能取暖系统工程、太阳能光伏工程程序控制和工程管理及软件编制系统；

☆太阳能热利用产品：太阳能外墙、太阳能集热器技术和系统及其它太阳能热利用产品。

1、硅片切割，材料准备：

工业制作硅电池所用的单晶硅材料，一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒，原始的形状为圆柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的边长一般为10~15cm，厚度约200~350um，电阻率约1Ω.cm的p型（掺硼）。

2、去除损伤层：

硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷，这就会产生两个问题，首先表面的质量较差，另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除，一般采用碱或酸腐蚀，腐蚀的厚度约10um。

3、制绒：

制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀，使其凸凹不平，变得粗糙，形成漫反射，减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的

方法腐蚀，利用单晶硅的各向异性腐蚀，在表面形成无数的金字塔结构，碱液的温度约80度，浓度约1~2%，腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说，一般采用酸法腐蚀。

4、扩散制结：

扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度，因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要，要求硅片在制绒后要进行清洗，即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。

5、边缘刻蚀、清洗：

扩散过程中，在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环，必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，以至成为废品。目前，工业化生产用等离子干法腐蚀，在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用，去除含有扩散层的周边。

扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。

6、沉积减反射层：

沉积减反射层的目的在于减少表面反射，增加折射率。广泛使用PECVD淀积SiN ,由于P ECVD淀积SiN时,不光是生长SiN作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。

7、丝网印刷上下电极：

电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤，它不仅决定了发射区的结构，而且也决定了电池的串联电阻和电池表面被金属覆盖的面积。，最早采用真空蒸镀或化学电镀技术，而现在普遍采用丝网印刷法，即通过特殊的印刷机和模版将银浆铝浆（银铝浆）印刷在太阳电池的正背面，以形成正负电极引线。

8、共烧形成金属接触：