太阳能电池工艺培训资料
太阳电池工艺培训资料
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波长
制绒后 制绒前
制绒前后硅片表面对光 的反射率比较
硅片表面化 学腐蚀处理 （一次清洗）
硅片腐蚀量与电池片 参数的关系（多晶）
硅片表面化学腐蚀处理（一 次清洗）
添加标题
常见清洗不良 品现象
添加标题
“雨点”&白 斑
制PN结（扩散）
目的：在P型硅表面上渗透入很薄的一层磷，使前表面变成N型，体携带POCL3分子进入扩散炉管，使之反应生 成磷沉淀在表层。磷在高温下渗透入硅片内部形成N区。
P图O4CPl3O液C态L3源+扩散5O原2理= 2P2O5 + 6Cl2↑扩散后硅片截面示意图 2P2O5 + 5Si = 4P + 5SiO2
硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）
多晶：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
主要腐蚀酸：硝酸+氢氟酸； 常用缓和剂：去离子水、醋酸、磷酸、硫酸等； 溶液温度：0~30度（根据不同溶液配比进行调整）； 制绒时间：0~10分钟；
镀减反射膜 （PECVD）
表面划伤： 硅片镀膜后，避免硅片与石 英吸笔之间、硅片与硅片之 间产生相互摩擦；
印刷和烧结
单击此处可添加副标题
目的：在电池上下表面各印上电极图形，经烧结与硅片形成欧 姆接
!!!太阳能电池制程工艺-培训资料
员工培训资料2008年09月04日初订目录第一章太阳能概况 (2)第二章太阳能电池的发明和未来前景 (3)1．太阳能电池发明 (3)2．太阳能电池前景 (4)第三章太阳能光伏技术 (5)1．光伏效应 (5)2．光伏电池分类 (5)3．晶体硅生产一般工艺流程 (5)第四章硅太阳能电池的工作原理及其结构 (12)第五章太阳能电池基本参数 (16)1．标准测试条件 (16)2．太阳电池等效电路 (16)3．伏安(I-V)特性曲线 (17)4．开路电压 (18)5．短路电流 (18)6．最大功率点 (18)7．最佳工作电压 (18)8．最佳工作电流 (18)9．转换效率 (18)10．填充因子(曲线因子) (19)12．电压温度系数 (19)第一章太阳能概况太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。
太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。
通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
二十世纪50年代，太阳能利用领域出现了两项重大技术突破：一是1954年美国贝尔实验室研制出6％的实用型单晶硅电池，二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。
这两项技术突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。
70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。
1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。
1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。
电池片全工序基础工艺培训资料
电池片全工序基础工艺培训资料一、引言电池片是太阳能光伏发电系统的核心组件之一，其质量直接影响着光伏发电系统的性能和效益。
为了提高电池片的生产质量和工艺水平，本培训资料旨在介绍电池片全工序基础工艺，包括材料准备、切割、清洗、扩散、沉积、腐蚀、电极印刷、烧结、检测等环节。
二、材料准备1. 硅片选择：硅片是制造电池片的基础材料，应选择高纯度、低杂质的硅片。
2. 硅片切割：使用切割机将硅片切割成适当大小的方片，以适应后续工艺的要求。
3. 硅片清洗：将切割好的硅片放入清洗槽中，使用超纯水和清洗剂进行清洗，去除表面污染物。
三、扩散工艺1. 扩散介质制备：将扩散介质溶解在适当的溶剂中，制备成扩散浆料。
2. 扩散工艺参数设定：根据硅片的要求和产品规格，设定合适的扩散工艺参数，如温度、时间、浓度等。
3. 扩散过程控制：将硅片放入扩散炉中，控制好温度和时间，使扩散介质中的掺杂元素能够渗透到硅片中。
四、沉积工艺1. 沉积介质制备：将沉积介质溶解在适当的溶剂中，制备成沉积浆料。
2. 沉积工艺参数设定：根据电池片的要求和产品规格，设定合适的沉积工艺参数，如温度、时间、浓度等。
3. 沉积过程控制：将硅片放入沉积槽中，控制好温度和时间，使沉积介质中的材料能够均匀地覆盖在硅片表面。
五、腐蚀工艺1. 腐蚀介质制备：将腐蚀介质溶解在适当的溶剂中，制备成腐蚀浆料。
2. 腐蚀工艺参数设定：根据电池片的要求和产品规格，设定合适的腐蚀工艺参数，如温度、时间、浓度等。
3. 腐蚀过程控制：将硅片放入腐蚀槽中，控制好温度和时间，使腐蚀介质能够去除硅片表面的不需要部分。
六、电极印刷工艺1. 电极浆料制备：将电极浆料中的材料粉末与适当的溶剂混合，制备成电极浆料。
2. 电极印刷工艺参数设定：根据电池片的要求和产品规格，设定合适的电极印刷工艺参数，如压力、速度、温度等。
3. 电极印刷过程控制：将电极浆料均匀地印刷在硅片表面，控制好印刷的厚度和均匀性。
七、烧结工艺1. 烧结装置准备：将印刷好电极的硅片放入烧结装置中，设定合适的温度和时间。
太阳能电池组件生产工艺培训
太阳能电池组件生产工艺培训1. 引言太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心组成部分之一，其生产工艺对电池组件的质量和性能具有重要影响。
本文将介绍太阳能电池组件的生产工艺培训内容，包括原料准备、硅片加工、电池片制备、组件组装等环节。
2. 原料准备太阳能电池组件的主要原料包括硅片、背板、玻璃等。
在原料准备阶段，需对这些原料进行质检和准备工作。
2.1 硅片质检硅片是太阳能电池组件的关键材料，其质量对电池组件的性能具有重要影响。
在硅片质检中，需要检查硅片的厚度、纯度、均匀性等指标，确保硅片的质量符合要求。
2.2 背板和玻璃准备背板和玻璃是太阳能电池组件的支撑材料，需要进行尺寸检查和清洁处理，以确保其适应组件制造的要求。
3. 硅片加工硅片加工是太阳能电池组件生产工艺的重要环节，主要包括切割、打磨和腐蚀等步骤。
3.1 硅片切割硅片切割是将硅棒切割成薄片的过程，需要使用切割机具和切割液，确保切割出的硅片厚度均匀且表面光滑。
3.2 硅片打磨硅片打磨是将切割好的硅片进行表面处理，以去除切割时产生的毛刺和残留物。
打磨完成后，硅片表面应光滑且光亮。
3.3 硅片腐蚀硅片腐蚀是利用化学溶液对硅片进行腐蚀处理，形成 pn 结。
腐蚀结束后，硅片表面应均匀，并且形成了 diffused layer。
4. 电池片制备电池片制备是太阳能电池组件生产中的核心步骤，包括清洗、扩散、刻蚀等。
4.1 清洗清洗是将硅片表面的杂质和污染物去除，以保证后续工艺的顺利进行。
清洗过程中需要注意选用合适的溶液，并控制清洗时间和温度。
4.2 扩散扩散是将硅片表面的掺杂物扩散到整个硅片中，形成 pn 结的过程。
扩散温度和时间的控制对电池片的性能有着重要影响。
4.3 刻蚀刻蚀是利用化学溶液去除硅片表面的有害杂质和氧化物的过程。
刻蚀后，电池片表面应平整、光滑，并具有一定的粗糙度。
5. 组件组装组件组装是将制备好的电池片、背板和玻璃等材料进行组装，形成最终的太阳能电池组件的过程。
太阳能电池工艺培训教材(共 53张PPT)
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Thank you!
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扩散的目的：形成PN结
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太阳电池磷扩散方法
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 本公司目前采用的是第一种方法。
15磷扩散工艺过程来自清洗扩散饱和关源，退舟
装片
卸片
送片
方块电阻测量
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扩散装置示意图
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POCl3磷扩散原理
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷
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等离子体
等离子体:由于物质分子热运动加剧, 相互间的碰撞就会使气体分子产生 电离,这样物质就会变成自由运动并 由相互作用的正离子,电子和中性粒 子组成的混合物
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ＰＥＣＶＤ设备
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ＰＥＣＶＤ的目的
1）镀减反射薄膜(SiN) 其具有卓越的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的阻挡 钠离子和掩蔽金属离子和水蒸气扩散的能力,它的化学稳 定性很好,除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外,其它酸与它基 本不起作用 2）表面钝化作用 保护半导体器件表面不受污染物质的影响,半导体表面 钝化可降低半导体表面态密度 3)钝化太阳电池的体内 在SiN膜中存在大量的 H,在烧结过程中会钝化晶体内部 悬挂键
2）用到药品：HNO3， HF， KOH 3） SPC:硅片各边的绝缘电阻>1000欧姆
太阳能电池工艺培训
分布式能源
太阳能电池可与其他能源系统结合， 形成分布式能源系统，提高能源利用 效率。
03
太阳能电池生产工艺流程
硅片制作工艺
硅棒制备
将高纯度硅料熔化后，通过拉晶或浇铸法制备硅棒。
切片
将硅棒切割成薄片，即硅片。
清洗与分选
清洗硅片表面，去除杂质，并对硅片进行分选，确保质量一致性。
02
03
废弃物分类处理
监测排放物
对生产过程中产生的废弃物进行 分类处理，确保其符合环保要求。
对生产过程中的排放物进行监测， 确保其符合国家和地方的环保标 准。
事故应急处理预案
制定应急预案
01
针对可能发生的事故制定应急预案，明确应急处理流程和责任
人。
定期演练
02
定期组织员工进行事故应急演练，提高员工应对突发情况的能
安全生产规定和措施
制定严格的安全操作规程
确保员工熟悉并遵守安全操作规程，降低事故 发生的风险。
定期进行安全检查
对生产设备、安全设施等进行定期检查，确保 其正常运转。
提供安全防护用品
为员工提供必要的安全防护用品，如护目镜、手套等，以保障员工的人身安全。
环境保护规定和措施
01
实施清洁生产
通过改进工艺、使用环保材料等 措施，降低生产过程中的环境污 染。
薄膜太阳能电池
制造成本低、重量轻、可弯曲 ，但效率相对较低。
染料敏化太阳能电池
制造成本低、可印刷制造，但 稳定性较差、效率较低。
太阳能电池的应用领域
光伏发电
利用太阳能电池将光能转化为电能， 为家庭、企业等提供可再生能源。
太阳能电池培训资料
金属化处理
在薄膜上形成金属电极，以收集和导引产生的电流。
薄膜沉积
在基板上沉积光伏材料薄膜，以增加太阳能电池的转换效率。
材料准备
制备光伏材料，如单晶硅、多晶硅等。
基板处理
清洗、干燥和加工基板，使其适合太阳能电池的制造。
损坏
太阳能电池板在使用过程中可能会受到损坏，如被冰雹、闪电等自然灾害损坏。解决方法包括加强保护措施，以及定期检查和维护太阳能电池板。
发展趋势
中国太阳能电池市场现状及发展趋势
主要竞争者
目前，太阳能电池行业的主要竞争者包括中国、美国和欧洲的企业，其中中国的企业数量最多，且市场份额最大。
竞争格局
太阳能电池行业的竞争格局呈现出多元化的特点，既有大型跨国企业，也有一些具有创新能力和技术优势的中小企业。这些企业在市场上展开激烈的竞争，推动着太阳能电池技术的不断进步和成本的不断降低。
输出功率
太阳能电池板的尺寸和形状因应用场景而异，如平板型、曲面型等。这些因素会影响太阳能电池板的安装和使用。
尺寸和形状
太阳能电池板主要由光伏材料制成，如单晶硅、多晶硅等。制造工艺流程会影响产品的性能和成本。
材料和制造工艺
太阳能电池的制造工艺流程
封装和测试
将太阳能电池封装在保护壳内，并进行性能测试，以确保其符合规格要求。
海洋领域
太阳能电池在海洋领域的应用包括太阳能船、太阳能灯塔等。它们为海上运输和海上作业提供清洁、可持续的能源。
02
太阳能电池技术
太阳能电池的技术参数
太阳能电池板将太阳能转换为电能的效率，通常以百分比表示。一般来说，转换效率越高，性能越好。
转换效率
太阳能电池板在单位时间内输出的电能，通常以瓦特（W）表示。输出功率越高，可以提供的电能越多。
光伏电池工艺培训资料46页PPT文档
盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt 2+、Au 3+、 Ag +、Cu +、Cd 2+、Hg 2+等金属离子 形成可溶于水的络合物。
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注意事项
KOH、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。
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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
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太阳电池磷扩散方法
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
本公司目前采用的是第一种方法。
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磷扩散工艺过程
清洗
扩散
饱和
关源，退舟
装片
卸片
送片
方块电阻测量
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等离子体刻蚀反应
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边缘刻蚀控制
短路形成途径 由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，
硅片的所有表面（包括边缘）都将不可避免 地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电 子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背 面，而造成短路。此短路通道等效于降低并 联电阻。 控制方法 对于不同规格硅片，应适当的调整辉光功率 和刻蚀时间使达到完全去除短路通道的效果。
反应式为： Si+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2 ↑
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绒面光学原理
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
太阳能电池工艺培训资料(PPT 45页)
Si F 2H H F[S]iF
4
2
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总反应式为：
S i6 O H H [F S ] 2 iO F H 32
2
2
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SiNx:H减反射膜
SiNx:H简介
物理性质和化学性质：
结构致密，硬度大 能抵御碱金属离子的侵蚀 介电强度高 耐湿性好 耐一般的酸碱，除HF和热H3PO4
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等离子体刻蚀
等离子体刻蚀模型
n+ Si
PSG
Before edge isolation
After edge isolation
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等离子体刻蚀原理
等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使 反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基， 这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里 与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物 而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同 时可获得良好的物理形貌 。（这是各向同性 反应）
这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。
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等离子体刻蚀反应
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。
C F e C,F C,F CF FC ,,以它 及们的
4
3
2
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。
方块电阻也是标志进入半导体中的杂质 总量的一个重要参数。
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方块电阻的定义
考虑一块长为l、宽 为a、厚为t的薄层
如右图。如果该薄 层材料的电阻率为ρ，
则该整个薄层的电 阻为
R l ()(l)
太阳能电池制程工艺-培训资料
太阳能电池制程工艺2008年09月04日初订目录第一章太阳能概况 (2)第二章太阳能电池的发明和未来前景 (2)1．太阳能电池发明 (2)2．太阳能电池前景 (3)第三章太阳能光伏技术 (4)1．光伏效应 (4)2．光伏电池分类 (4)3．晶体硅生产一般工艺流程 (4)第四章硅太阳能电池的工作原理及其结构 (11)第五章太阳能电池基本参数 (15)1．标准测试条件 (15)2．太阳电池等效电路 (15)3．伏安(I-V)特性曲线 (16)4．开路电压 (17)5．短路电流 (17)6．最大功率点 (17)7．最佳工作电压 (17)8．最佳工作电流 (17)9．转换效率 (17)10．填充因子(曲线因子) (18)12．电压温度系数 (18)第一章太阳能概况太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。
太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。
通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
二十世纪50年代，太阳能利用领域出现了两项重大技术突破：一是1954年美国贝尔实验室研制出6％的实用型单晶硅电池，二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。
这两项技术突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。
70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。
1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。
1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。
太阳能电池工艺培训资料
太阳能电池工艺培训资料太阳能电池工艺培训资料（一）太阳能电池是一种利用光能直接转化为电能的装置。
它由太阳能电池片、电池片的支架、防雨辐射、运行电的电缆线和控制器等构成。
太阳能电池的核心是太阳能电池片，是将太阳能直接转化为电能的关键部分。
太阳能电池片是一种半导体器件，通常由硼、磷、硅等材料制成。
它的制作过程非常复杂，需要经过多道工序。
首先，要获得纯净的硅材料，这涉及到硅矿石的提取和纯化过程。
然后，在高温下，将硅材料与掺杂剂进行混合，形成硅片。
接下来，通过切割、抛光和腐蚀等工艺，制成太阳能电池片。
太阳能电池片制作完毕后，还需要进行电池片支架的安装。
支架有助于维持电池片的稳定性，同时提供了对光线的聚焦效果，从而提高了太阳能电池片的效率。
支架的材料通常使用铝合金或不锈钢，以保证其强度和耐腐蚀性。
为了保证太阳能电池的正常运行，还需要对电池进行防雨辐射处理。
这是为了防止电池在恶劣天气条件下受到水分和紫外线的侵蚀，从而提高电池的使用寿命。
一般来说，防雨辐射处理采用特殊的涂层或覆盖物来实现。
运行电的电缆线用于将太阳能电池片产生的电能输送到负载上。
这需要选择合适的电缆线材料，同时注意电缆线的长度和传输效率。
通常，铜线被广泛应用于太阳能电池系统中，因为它具有较低的电阻和较好的导电性能。
为了对太阳能电池系统进行合理的控制和管理，还需要安装控制器。
控制器可以监测太阳能电池产生的电能，并根据实际情况进行调节，以确保系统的正常运行和最大化太阳能电池的效能。
总的来说，太阳能电池工艺是一个复杂而精细的过程，需要掌握一系列的技术和技能。
通过合理的制作和安装，可以提高太阳能电池系统的效率和使用寿命。
同时，也有助于推动太阳能产业的发展和应用，为可持续能源的利用做出贡献。
太阳能电池工艺培训资料（二）太阳能电池是一种利用光能直接转化为电能的装置。
它的制作过程非常复杂，需要经过多道工序。
首先，要获得纯净的硅材料，这涉及到硅矿石的提取和纯化过程。
太阳能电池工艺培训资料
电池片制备
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电池片制备流程
电池片的制备主要包括硅片的表面处理、电极 制备、前后表面的光学处理和测试等步骤。
电池片制备关键控制点
在电池片制备过程中，需要控制好硅片表面处 理的质量、电极的制备方法和掺杂浓度等关键 因素。
电池片制备的目的
电池片制备的目的是为了在硅片上制备出高质 量的电极和良好的掺杂浓度，以满足后续电池 组件封装工艺的要求。
太阳能电池工艺培训资料
目录
• 太阳能电池概述 • 太阳能电池材料 • 太阳能电池生产工艺 • 太阳能电池性能测试 • 太阳能电池市场现状与发展趋势 • 环境保护与安全生产
01
太阳能电池概述
太阳能电池的原理
光电效应
太阳能电池利用光照射在半导体材料上，引起电子从束缚状 态进入自由状态，从而产生电流的物理现象。
04
太阳能电池性能测试
光电性能测试
测试目的
验证太阳能电池的光电转换效率，评估其在标准测试条件下 的性能表现。
测试方法
采用权威机构的测试标准，在标准测试条件下对太阳能电池 进行光电性能测试，包括光电流、电压、填充因子、转换效 率等参数的测量。
耐候性能测试
测试目的
评估太阳能电池在不同环境条件下的性能稳定性，包括耐候性能、耐腐蚀性 能等。
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市场规模
我国太阳能电池市场规模不断扩大，2021年达 到了约1.2万亿元。
区域分布
我国太阳能电池主要集中在西部地区和东部沿 海地区。
3
技术类型
我国太阳能电池以晶体硅太阳能电池为主，同 时薄膜太阳能电池也在不断发展。
太阳能电池发展趋势与挑战
发展趋势
未来太阳能电池技术将不断升级，成本 不断降低，市场规模将持续扩大。
太阳能电池组件生产工艺培训
太阳电池的基本参数
开路电压Voc： 短路电流Isc： 最大功率Pm： 最大工作电压Vm： 最大工作电流Im： 转换效率 ：如：
16.5% 填充因子FF：如：72％
太阳电池的输出曲线
I Isc Im
单晶体硅太阳能电池片的生产过程
高纯硅材料1
硅棒2
硅片3
太阳电池4
太阳电池组件5
多晶体硅太阳能电池片的生产过程
高纯硅料
硅碇
硅块
电池组件
电池片
硅片
硅太阳能电池的结构
主栅线+栅线
玻璃盖片 粘结剂 减反射膜
扩散区
基体
底电极
标准测试条件
• 环境温度：25±2℃ • 辐照强度：1000W/㎡ • 大气质量：AM1.5 • 所谓太阳电池的峰瓦（Wp) 就是指太阳
ImVm
=
1000V
什么是太阳能电池组件？
是将太阳光能直接转变为直流电能的光伏发电装置。具有 封装及内部联结的能单独提供直流电输出的最小可分割的太 阳电池组合装置。
根据用户对功率和电 压的不同要求制成的太 阳电池组件可单个使用， 也可以由数个太阳电池 组件经过串联（以满足 电压要求）和并联（以 满足电流要求）形成供 电方阵提供更大的电功 率。
.用抹布蘸酒精擦拭组件及边框上的灰尘、油渍、 多余的硅胶。
.在接线盒背面涂上硅胶后，将其粘接在背板上， 然后连接好汇流带。
.性能测试，利用组件测试仪对太阳能电池组件进 行性能测试：短路电流ISC，开路电压VOC，最 大工作电流Im，最大工作电压Vm，最大输出功 率Pm以及IV曲线图；
对合格产品在背板上规定位置贴敷铭牌。 由外检对所有成品进行最终检验，并盖章。只
太阳能电池工艺培训资料
太阳能电池工艺培训资料
等离子体刻蚀反应
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。
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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。
太阳能电池工艺培训资料
扩散
太阳电池制造的核心工序
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太阳能电池工艺培训资料
PN结——太阳电池的心脏
扩散的目的：形成PN结
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太阳能电池工艺培训资料
太阳电池磷扩散方法
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
本公司目前采用的是第一种方法。
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安全事项
使用和维护本设备时必须严格遵守操作 规程和安全规则，因为： 本设备的工艺气体为SiH4和NH3，二者均有 毒，且SiH4易燃易爆。 本设备运行时会产生微波辐射，每次维护后 和停机一段时间再开机前都要检测微波是否 泄漏。
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在扩散过程中发生如下反应：
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：
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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。
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磷硅玻璃的去除
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。
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等离子体刻蚀反应
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太阳能电池工艺流程培训
太阳能电池工艺流程培训摘要本文档旨在介绍太阳能电池工艺流程以及培训相关内容。
首先，介绍太阳能电池的基本原理和分类。
然后，详细介绍太阳能电池的制作工艺流程，包括硅片制备、光刻、沉积、腐蚀、染料敏化、电极制备、封装等环节。
最后，提供了太阳能电池工艺流程培训的内容和方法。
1. 太阳能电池的基本原理和分类太阳能电池（Solar Cell）是一种能够将太阳光转化为电能的器件。
其基本原理是利用半导体的光电效应，将光能转化为电能。
常见的太阳能电池有硅太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。
2. 太阳能电池的制作工艺流程太阳能电池的制作工艺流程主要包括硅片制备、光刻、沉积、腐蚀、染料敏化、电极制备和封装等环节。
2.1 硅片制备硅片是太阳能电池的基材，通常采用单晶硅或多晶硅制备。
制备过程中需要对硅片进行切割、抛光和清洗等处理。
2.2 光刻光刻是一种通过光敏感剂和光掩膜的协作，将图案转移到硅片上的工艺。
光刻主要包括涂胶、暴光和显影等步骤。
2.3 沉积太阳能电池中的某些层需要通过沉积工艺来形成，例如沉积透明导电膜，常用的沉积方法有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等。
2.4 腐蚀腐蚀是一种将硅片表面部分层次去除的工艺，常用于形成表面纳米结构，提高光的吸收能力。
2.5 染料敏化染料敏化太阳能电池利用染料分子吸收可见光谱范围内的光子，并将其转化为电子。
染料敏化工艺主要包括染料涂敷、电解质注入、电解质封装等步骤。
2.6 电极制备电极制备包括阳极和阴极的制备，阳极常采用透明导电膜，阴极常采用金属材料。
电极的制备需要使用光刻、蒸镀等工艺。
2.7 封装封装是保护太阳能电池并提供电气连接的过程。
太阳能电池封装通常包括背板、密封材料和玻璃等部件的组装。
3. 太阳能电池工艺流程培训为了提高太阳能电池生产工艺的质量和效率，必须进行相应的培训。
下面是太阳能电池工艺流程培训的主要内容和方法。
3.1 内容太阳能电池工艺流程培训的内容包括：•太阳能电池的基本原理和分类•太阳能电池制作工艺流程的详细介绍•工艺中的关键环节和控制点•工艺中的常见问题和解决方法•工艺中的安全注意事项3.2 方法太阳能电池工艺流程培训的方法可以包括：•课堂讲授：通过教师的讲解，向培训对象介绍太阳能电池的基本原理和制作工艺流程。
太阳能电池工艺培训资料
太阳能电池:
就是将太阳能转
化为电能的半导体器件
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磷扩散工艺过程
清洗
扩散
饱和
关源，退舟
装片
卸片
送片
方块电阻测量
太阳能电池工艺培训资料
16
扩散装置示意图
太阳能电池工艺培训资料
17
POCl3磷扩散原理
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷 （PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：
5POCl3
3PCl5+P2O5
生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化 硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：
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12
扩散
太阳电池制造的核心工序
太阳能电池工艺培训资料
PN结——太阳电池的心脏
扩散的目的：形成PN结
太阳能电池工艺培训资料
14
太阳电池磷扩散方法
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
本公司目前采用的是第一种方法。
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太阳能电池的概念
太阳能电池： 就是将太阳能转
化为电能的半导体器件
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1
太阳能电池工艺流程
制绒清洗
扩散
刻蚀
丝网印刷
PECVD
去PSG
烧结
测试分档
分选
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包装
2
制绒和清洗
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概述
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
4P 5 CO l过 2 量 2O O P 10 C
5
2
25
2
生成的P2O5又进一步与硅作用，生成SiO2和磷原子， 由此可见，在磷扩散时，为了促使POCl3充分的分解 和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的 同时通入一定流量的氧气 。
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20
影响扩散的因素
单晶硅片表面反射率
太阳能电池工艺培训资料
6
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+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2 ↑
✓ HCl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 Pt 2+、Au 3+、 Ag +、Cu +、Cd 2+、Hg 2+等金属离子 形成可溶于水的络合物。
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11
注意事项
KOH、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。
刻边→碱洗 →酸洗（去PSG）→吹干
2）用到药品：HNO3， HF， KOH
3） SPC:硅片各边的绝缘电阻>1000欧姆
刻蚀宽度：0.5-1.5um
滚轮速度范围 0.5～1.5m/min
(注:前清洗速度最好不要超过1.35m/min，速度过快，一方面硅片清 洗或吹不干净，PECVD容易出现白点片；另一方面碎片高，有时碎片会堵 住喷淋口，清洗后出现脏片) 4）去磷硅玻璃主要反应方程式 1: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O 2: SiF4 + HF= H2SiF6
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绒面光学原理
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。
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绒面光学原理
陷光原理图示：
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如右图。如果该薄 层材料的电阻率为ρ， 则该整个薄层的电 阻为
R=ρ*l/(a*t)=ρ/t*l/a
当l=a（即为一个方块） 时，R=ρ/t。可见，（ρ/t）
代表一个方块的电阻，故称 为方块电阻，特记为R□= ρ/t (Ω/□)
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23
刻蚀
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刻蚀的目的：
在扩散过程中，硅片表面和四周都生长 一层PN结，若不去除边缘的PN结，制 成的电池片因为边缘漏电而无法使用。
9
影响绒面质量的关键因素
1. KOH浓度 2. 异丙醇浓度 3. 制绒槽内硅酸钾的累计量 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、异丙醇的挥发程度
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化学清洗原理
✓ HF去除硅片表面氧化层：
S2 i6 O H H F 2S6i 2 F H 2 O
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4
硅片表面的机械损伤层
硅片
机械损伤层
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5
制绒：表面织构化
单晶硅片表面的 金字塔状绒面
Reflectance
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
Wavelength (nm)
smooth texture
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POCl3磷扩散原理
由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有 外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5 是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的
表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一 步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）其反应式如下：
扩散时硅片表面形成了一层磷硅玻璃， 磷硅玻璃不导电，为了形成良好的欧姆 接触，减少光的反射，在沉积减反射膜 之前，必须把磷硅玻璃腐蚀掉。
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湿法刻蚀原理:
利用HNO3和HF的混合液体对硅片表 面进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片 的上下表面相互绝缘。
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1）工序步骤
2P2O5+5Si
5SiO2+4P
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POCl3磷扩散原理
在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为： 4POCl3+3O2 2P2O5+6Cl2
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅 反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷 -硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散 。
管内气体中杂质源的浓度 扩散温度 扩散时间
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扩散层薄层电阻及其测量
在太阳电池扩散工艺中，扩散层薄层电 阻（方块电阻）是反映扩散层质量是否 符合设计要求的重要工艺指标之一。
方块电阻也是标志进入半导体中的杂质 总量的一个重要参数。
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方块电阻的定义
考虑一块长为l、宽 为a、厚为t的薄层