太阳能电池制造工艺工艺流程以及工序简介

1. 制绒清洗工序
(a).单晶制绒---捷佳创
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）为了提高单晶硅太阳能电池的光电转 换效率,根据单晶硅的各向异性的特性， 利用碱(KOH)与醇(IPA)的混合溶液在单 晶硅表面形成类似“金字塔”状的绒面, 有效增强硅片对入射太阳光的吸收,从而 提高光生电流密度。
1）、硅太阳能电池的制造工艺流程：
捷佳创单晶制绒
Laser PECVD
RENA多晶制绒 扩
丝 网 印
烧 结
测 试 分
散
工 序
制绒清源自文库工序
刷
工 序
工 序
工
工
序
序
选 工 序
去除磷硅玻璃PSG
成品硅太阳能电池
1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选
11.Laser 10.烧 结 9.丝网印刷正电极
8.烘 干
2. 钝化作用能使硅电池表面具有很小的 反射系数，减少光反射损失，提高太 阳电池的光电转换效率。
4.丝网印刷工序
❖ 上电极以及正面的小栅线是银浆 ❖ 背电极是银铝浆 ❖ 背电场是铝浆
❖ 背电极、上电极以及小栅线起到收 集电子的作用。
❖ 背电场的作用是可以提高电子的收
集速度，从而提高电池的短路电流
（J SC）和开路电压（V OC）进而提 高电池的光电转换效率。
2 P 2 O 5 5 S 9 i C 0 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。
2.高温扩散（液态扩散） 3.去磷硅玻璃（去PSG） 4.沉积减反射膜（PECVD
5.丝网印刷背电极 6.烘 干
7.丝网印刷背电场
2）、工序简介
目前硅太阳能电池制造工序主要有：
❖ 制绒清洗工序 ❖ 扩散工序 ❖ PECVD工序 ❖ 丝网印刷工序 ❖ 烧结工序 ❖ Laser刻蚀工序 ❖ 测试分选工序
单晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池
2. 硅太阳电池的制造工艺流程
❖ 下面我们就硅太阳电池的制造工艺流程以及各工序进行简 单的介绍。
❖ 晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括：硅片清 洗、绒面制备、扩散制结、（等离子周边刻蚀）、去 PSG(磷硅玻璃) 、PECVD 减反射膜制备、电极(背面电极、 铝背场和正电极) 印刷及烘干、烧结、Laser和分选测试等。 同时,在各工序之间还有检测项目,主要有抽样检测制绒效果、 抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射率等 项目。
(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。
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❖ 扩散的目的：制造太阳能电池的PN结。
❖ PN结是太阳能电池的“心脏” 。 ❖ 制造PN结，实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个
区域中占优势（P型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域 中占优势（N型），这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型 和N型半导体的接触。
5 PO 3 6 C 0 C 以 0l 3 上 P5 C P 2 O l5
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）
太阳能电池制造工艺
——工艺流程以及工序简介
1.前言
硅太阳能电池的结构及其工作原理：
磷扩散层
其主要是利用硅半导体p-n结的 光生伏打效应。即当太阳光照 射p-n结时，便产生了电子-空 穴对，并在内建电场的作用下， 电子驱向n型区，空穴驱向p型 区，从而使n区有过剩的电子， p区有过剩的空穴，于是在p-n 结的附近形成了与内建电场方 向相反的光生电场。在n区与p 区间产生了电动势。当接通外 电路时便有了电流输出。
(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。
6.Laser刻蚀工序
❖ Laser刻蚀的目的、作用： 用激光切出绝缘沟道，可以使电池短路，减少电流泄漏。
硅片经Laser刻蚀后的示意图
7. 测试分选工序
❖ 主要是测量电池片的短路电流（JSC）、开路电压（VOC）、 填充因子（FF），经计算得出电池的光电转换效率（η） 。
❖ 根据电池的光电转换效率（η）对电池片进行分类。
正电极
5.烧结工序
❖ 烧结的目的、作用：
燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触， 从而提高开路电压和短路电流并使其具有牢固的附着力与良 好的可焊性。 ❖ 背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为P型掺杂， 它可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压 和短路电流，改善对红外线的响应。 ❖ 上电极的银、氮化硅、二氧化硅以及硅经烧结后形成共晶， 从而使电极与硅形成良好的欧姆接触，从而提高开路电压和 短路电流。