硅锭-硅片-电池片-电池组件之培训资料

胶量的控制 4mm ，5mm （vb3mm） 便于工程安装
硅胶放置时间不可过长 轻拿轻放，不可野蛮搬运
第六部分
电池组件--擦试
清洁美观
增加透光率
轻拿轻放不可有野蛮动作
第六部分
电池组件--安规测试
测试边框与内部带电体(电池片、焊带等)之间在高压作用下是否 会发生导通而造成危险！！！ 绝缘耐压测试
电流类型 测试电压 漏电上限 漏电下限 缓升时间 直流 3600 50uA
由于电池片有档次之分，如 果将档次相差太大的电池片 做入同一块组件，会导致高 档次的电池片在组件工作过 程中不能彻底发挥其发电能 力，从而造成浪费。
第六部分
电池组件--电池片分选
色差
第六部分
电池组件--单片焊接
将互连条与电池片的主栅线焊接起来，为电池片的串联做准备 工具： ★ 电烙铁
互连条
电池片
硅片生产--多晶
第五部分
硅片生产--单晶
第五部分
硅片生产--检测
尺寸：边长 对角 厚度 性能：导电类型 少子寿命 电阻率 外观： 硅片外观 包装外观
第五部分
硅片生产--检测
第五部分
硅片生产--开方对比
第五部分
硅片生产--切片对比
第五部分
硅片生产--开方机
第五部分硅片生产--切片对比第五部分第四部分
铸锭--硅锭
主要原辅材料 1. 高纯多晶硅 2. 陶瓷坩埚 3. 高纯石墨件和固化碳毡 4. 掺杂剂 装料270公斤的铸锭硅的尺寸，一般 为690×690mm，高243mm左右。 装料450公斤的铸锭硅一般为 845×845mm，高270mm左右。 5. 高纯氩气
第四部分
铸锭--设备对比
硅片生产--切片机
第六部分
电池片--工艺流程
第五部分
电池片--一次清洗
目的：去除硅片表面的杂质残留，制做能够减少表面太阳光反射的陷 光结构。 原理 ： 1. 单晶：利用碱溶液对单晶硅各个晶面腐蚀速率的不同,在硅片表面 形成类似“金字塔”状的绒面。
2. 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。
焊接后的电池片
第六部分
电池组件--焊接
焊（串）接 （串）
2. 手势 45° 个人喜好 3. 焊接速度 2~4秒 匀速
1. 温度 125单多晶 156单多晶 工作台
4. 注意事项 虚焊 锡渣 锡堆 …..
第六部分
电池组件--层叠
将电池串排列好以后用汇流条串联起来,为层叠作准备
汇流条
电池串
电池串
电池串
第六部分
电池组件--什么是组件？
组件
具有内 部联接 及封装
能单独提 供直流电 输出
最小不可分割 的太阳电池组 合装置
第六部分
电池组件--工艺流程 1，电池片分选 1，电池片分选 12，包装 12，包装 2，单片焊接 2，单片焊接 3，焊串 3，焊串 组件生产 工艺流程 4，层叠 4，层叠 5，中检 5，中检 6，层压 6，层压 7，固化 7，固化
第三部分
硅提纯--费料
第三部分
硅提纯--费料回收程序
第四部分
铸锭--设备供应商
国内铸锭炉企业： 精功科技 京运通 上海汉虹 华盛天龙 七星华创 京仪世纪 晶龙阳光 西安理工晶科 四十八所 宁夏晶阳 西安华德 上虞晶盛 耐特克
第四部分
铸锭--生产过程
1. 装炉（装料） 2. 加热溶化硅材料（16～21h） 3. 生长（0.2mm/min，22 ～27h ） 4. 退火处理（3 ～4h ） 5. 停炉冷却 （8 ～13h ）
第五部分
电池片--厂区布置图
第五部分
电池片--厂区布置图
第六部分
电池组件--为什么要做成组件？
工作电压低仅0.5V左右，单片功率低 厚度越来越薄目前180um居多 电极暴露在空气中非常容易氧化 硅太阳电池 耐候性能差，衰减将会非常迅速 安装运输将非常困难 ★因此,电池片需要做成组件后才可以使用!
第五部分
电池片--印刷与烧结
印刷工艺流程： 印刷背电极 → 烘干 →印刷背电场 → 烘干 →印刷正面栅线 烧结工艺流程： 印刷完硅片 → 烘干 →升温 → 降温共晶 → 冷却
第五部分
电池片--测试与分选
目的： 通过模拟太阳光太阳能电池进行参数测试和分析，将电池片按照一 定的要求进行分类。 原理： 利用太阳能电池的光谱特性，温度特性，输出特性等，通过相关参 数的测定和计算，来表达电池的电性能情况。 重要参数：光照强度：100mw/cm2 转换效率，功率，电池片面积的关系： 功率=光照强度*面积 *转换效率 短路电流（Isc），开路电压（Voc），填充因子（FF），功率的关系： 功率=Isc*Voc*FF 最大工作电流（Im），最大工作电压（Vm），功率的关系： 功率=Im*Vm
激光去边：利用激光束的高能量使硅熔化，在硅片背表面划槽，用来 隔断N层和P层，以达到分离的目的。
第五部分 目的：
电池片--去PSG（二次清洗）
去除硅片表面的P-Si玻璃层（PSG）,为加镀减反射膜做准备。 原理 ： 利用HF和硅片表面的P-Si玻璃层反应，并使之络合剥离，以达到 清洗的目的。
第五部分
第五部分
电池片--一次清洗
绒面微观图
第五部分
电池片--扩散（制PN结）
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，使之 成为一个PN结。 原理 ：通过气体携带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。
第五部分
电池片--刻蚀（去边结）
第三部分
硅提纯--改良西门子法
第三部分
硅提纯--改良西门子法
第三部分
硅提纯--硅料纯度
atoms/cm3
5×1013 5×1011 5×1016 5×1019 >5×1020
Si浓度% 电子级 99.9999999-9N 99.999999999-11N 太阳能级 99.9999------6N
光强均匀
25℃
确定组件的等级 测试仪 给组件分档方便 客户安装
第六部分
电池组件--包装
便于储存
便于运输
考虑包装的可靠性
杂质浓度(TMI)
1ppba 1ppta 1ppma 1000ppma >10000ppma
高纯金属硅 99.9----------3N 金属硅 98.5-99
注：ppma:原子数百万分比例, ppba;原子数十亿分比例,
第三部分 杂质(ppm) B P O C Fe Al Ca Ti Cr
硅提纯--硅料杂质浓度 金属硅 15-50 10-50 3000 100-250 2000 100-200 100-600 200 50 高纯金属硅 <30 <15 <2000 <250 <150 <50 <500 <5 <15 金属含量<30.00ppba 表面金属含<30.00ppba <1.00ppba 太阳能级硅 <0.20ppba <0.90ppba
目的：去除硅片边缘的N型区域，将硅片内部的N层和P层隔离开，以 达到 PN结的结构要求。 原理：干法刻蚀，等离子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，这些活性粒子与需要被刻蚀区域的Si/SiO2发生反 应，形成挥发性生成物而被去除。
第五部分
电池片--刻蚀（去边结）
原理：湿法刻蚀（背腐蚀），利用HF-HNO3溶液，对硅片背表面和边 缘进行高速腐蚀，以达到去掉边缘层和消除背面绒面的作用。
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触。 原理： 银浆，铝浆印刷过的硅片，通过烘干有机溶剂完全挥发，膜层收缩 成为固状物紧密粘附在硅片上，可视为金属电极材料层和硅片接触在一 起。当硅片投入烧结炉共烧时，金属材料融入到硅里面，之后又几乎同 时冷却形成再结晶层，也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延 层，如果外延层内杂质成份相互合适，这就获得了欧姆接触。
11，终检 11，终检 10，终测 10，终测 9，擦拭 9，擦拭 8，装框接线 8，装框接线
第六部分
电池组件--电池片分选
外观 色差 碎片 …
组件电池外观完好颜色均匀 一致,颜色范围从黑色开始. 经深蓝色、蓝色到淡蓝色， 允许相近颜色，但不允许跳 色，如从黑色到蓝色！
档次 补片 原则
电池片 分选
电池片--减反射膜（PEVCD）
目的：在硅片前表面均匀的镀上一层高效的减反射膜，并对mc-Si进行 体钝化。 原理 ：PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在 局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片 上沉积出所期望的薄膜。
第五部分 目的：
电池片--印刷与烧结

第一部分
产业链
第二部分
生产流程--硅提纯
第二部分
生产流程--硅片
第二部分
生产流程--电池
第三部分
硅提纯--步骤
第三部分
硅提纯--生产方法
经过化学提纯得到的高纯 多晶硅的 基硼浓度应小于0.05ppba 基磷浓度小于0.15ppba 碳浓度小于0.1ppma 金属杂质浓度小于1.0ppba 注：ppma:原子数百万分比例 ppba;原子数十亿分比例
0uA
8S
每秒500v增加 电压测试
第六部分
电池组件--安规测试
测试边框与地之间的电阻,以确定边框接地性能是否良好。
漏电下限 绝缘耐压测试 缓升时间 电流类型
0uA
8S 直流
测试电流 电阻上限 测试时间
30A 100mΏ 1S
注意安全
第六部分
电池组件--终检终测
测量电性能参数确定 组件的档次
AM 1.5
第四部分
拉棒
第四部分
拉棒--生长炉
第四部分
拉棒--长晶过程
第四部分
拉棒--生产过程
1. 籽晶焊炼 2. 引晶和缩颈 3. 放肩 4. 等径生长 5. 收尾
第四部分
拉棒--生产线布置
第五部分
硅片生产--多晶
坩埚内装料
熔化并开始长晶
继续长晶
破锭 铸锭完成
上角凝固
电池片工艺 切片 多晶硅片
第五部分
电池组
第六部分
电池组件--层叠
背板 背板
EVA EVA
电池组 EVA
层叠好的组件
钢化玻璃
第六部分
电池组件--层压
加热 145°左右，不同的EVA温度有一些变化
抽真空 极限真空越低越好，油泵 干泵
加压 50到120秒匀速、缓慢的充到65kpa到85kpa
第六部分
电池组件--装框 温度≤50℃，过高可能玻璃爆裂 保护组件钢化玻璃的边角