电池片生产工艺制程原理(1)
太阳能电池片的生产工艺流程
太阳能电池片的生产工艺流程
以太阳能电池片是一种将太阳能转化为电能的设备,它是太阳能发电系统的核心部件。
太阳能电池片的生产工艺流程主要包括硅片生产、晶体生长、切片、清洗、扩散、腐蚀、金属化、测试等环节。
硅片生产是太阳能电池片生产的第一步,它是将硅矿石经过多道工序加工而成的。
硅片生产的主要工艺包括矿石选矿、冶炼、精炼、晶体生长等环节。
其中,晶体生长是硅片生产的核心环节,它是将高纯度硅熔体通过晶体生长炉中的晶体种子生长成大晶体的过程。
晶体生长完成后,需要将大晶体切割成薄片,这个过程称为切片。
切片的目的是将大晶体切割成薄片,以便后续的加工。
切片完成后,需要对硅片进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
清洗完成后,需要对硅片进行扩散。
扩散是将掺杂物(如磷、硼等)通过高温处理,将其扩散到硅片表面的过程。
扩散完成后,需要对硅片进行腐蚀,以去除扩散过程中产生的氧化物和杂质。
腐蚀完成后,需要对硅片进行金属化。
金属化是将金属电极(如铝、银等)通过高温处理,将其与硅片表面结合的过程。
金属化完成后,需要对太阳能电池片进行测试,以确保其性能符合要求。
太阳能电池片的生产工艺流程是一个复杂的过程,需要经过多道工序加工而成。
随着太阳能技术的不断发展,太阳能电池片的生产工
艺也在不断改进和完善,以提高太阳能电池片的转换效率和降低成本,为太阳能发电系统的普及和应用提供更好的支持。
电池片的加工工艺
(一)单晶硅片加工工艺主要为:切断→外径滚圆 →切片→倒角→研磨→腐蚀、清洗等。
1.切断 切断又称割断,是指在晶体生长完成后,沿垂直
于晶体生长的方向切去晶体硅头尾无用部分,即头部 的籽晶和放肩部分以及尾部的收尾部分。通常利用外 圆切割机进行切割,刀片边缘为金刚石涂层,这种切 割机的刀片厚,速度快,操作方便;但是刀缝宽,浪 费材料,而且硅片表面机械损伤严重。目前,也有使 用带式切割机来割断晶体硅的,尤其适用于大直径的 单晶硅。
五、镀减反射膜 光照射到平面的硅片表面,其中一部分被反射,
即使对绒面的硅表面,由于入射光产生多次反射而 增加了吸收,但也有约11%的反射损失。在其上覆 盖一层减反射膜层,可大大降低光的反射,增加对 光的吸收。
目前电池片生产工艺中,常见的镀膜工艺为 PECVD(等离子增强化学气相沉积法)。利用硅烷 与氨气在辉光放电的情况下发生反应,在硅片表面 沉积一层氮化硅减反射膜。增加对光的吸收。
膜切割成相应的规格并整理好,放到不同的料 架上待用。 4、铝合金外框
根据所生产电池组件规格的不同,依据设 计图纸中所表示的尺寸加工相应的铝框待用。
二、单片焊接
做好准备工作后,首先进行单片焊接工艺,工 艺具体如下: 1、来料检查
对上道来料进行检查,并根据组件设计单片焊 接所需涂锡带的长度要求将涂锡带裁剪成规定尺寸 待用。将电池片一次取出,放入工作台上,准备焊 接。
2、制结 P-N结的制备方法有四种:合金法、
扩散法、 离子注入法、 薄膜生长法 晶体硅太阳电池一般利用掺硼的p型硅作为基 底材料,在850℃左右,通过扩散五价的磷原子 形成n半导体,组成p-n结。
三、去周边层
在扩散过程中,硅片的周边表面也被扩散,形成p-n结, 这将导致电池的正负极连通,造成电池短路,所以需要将扩 散边缘大约0.05mm~0.5mm的p-n结去除。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。
太阳能电池片工艺流程及原理
太阳能电池片工艺流程及原理一、简介太阳能电池片,作为太阳能光伏发电系统的核心组成部分,能够将太阳能转换为直流电能。
其工艺流程涉及多个复杂步骤,每个步骤都对最终的性能和效率有着重要影响。
了解太阳能电池片的工艺流程及工作原理,有助于更好地优化生产过程,提高光电转换效率。
二、太阳能电池片工艺流程1.硅片准备:首先,通过切割硅锭得到硅片,并进行清洗,去除表面的杂质和尘埃。
硅片的品质和厚度对电池片的性能有着至关重要的影响。
2.磷掺杂:在硅片上施加磷元素,通过扩散技术将磷元素掺入硅片中,形成n型半导体。
磷的掺杂浓度决定了电池片的导电性能。
3.镀膜:在硅片表面镀上一层减反射膜,以减少表面反射,提高光吸收效率。
常用的减反射膜材料包括二氧化硅和氮化硅。
4.印刷电极:使用丝网印刷技术在硅片背面印刷电极,并烘干。
电极的形状和尺寸影响电池片的电流收集能力。
5.烧结:通过高温烧结使电极材料与硅片紧密结合,提高电极的导电性能。
6.测试和分选:对电池片进行电性能测试,并根据测试结果进行分选。
合格的电池片进入下一道工序,不合格的则进行回收处理。
7.包装:将合格的电池片进行包装,以保护其在运输和存储过程中的性能。
包装材料一般选用防潮、防震的材料。
三、工作原理太阳能电池片的工作原理基于光伏效应,即光子照射到半导体材料上时,光子能量使电子从束缚状态进入自由状态,从而产生电流。
具体来说,当太阳光照射到硅片上时,光子能量激发硅中的电子,使电子从价带跃迁到导带,从而在价带和导带之间产生电子-空穴对。
在电场的作用下,电子和空穴分别向电池片的负极和正极移动,形成光生电流。
此时,如果将电池片的正负极短路,则会有电流流过电路,从而实现光电转换。
四、发展趋势随着技术的不断进步和应用需求的增长,太阳能电池片的发展趋势主要体现在以下几个方面:1.高效率:通过改进生产工艺、研发新型材料和优化电池结构,不断提高太阳能电池的光电转换效率,以满足日益增长的能源需求。
太阳能电池组件制造原理详细介绍
太阳能电池组件制造原理详细介绍1.太阳能电池片制造原理首先,制造太阳能电池片的第一步是通过切割方法将硅片切割成薄片。
对于单晶硅片,需要通过向熔化硅中插入细棒然后缓慢拉出形成单晶体,再通过切割工艺将单晶硅片切割成薄片。
对于多晶硅片,将硅矿石冶炼成硅棒,再通过切割工艺将多晶硅片切割成薄片。
最后,对于非晶硅片,通过镀膜技术将硅原料薄膜覆盖在基板上形成非晶硅膜。
接下来,对硅片进行清洗和抛光处理,以去除表面的杂质和缺陷,提高硅片的光电转换效率。
然后,在硅片上沉积n型和p型的硅层。
n型和p型的硅层通常通过热扩散、磁控溅射或化学气相沉积等方法形成,这些层的厚度和掺杂浓度会影响太阳能电池的性能。
最后,将反光层和防反射层涂在硅片上,以提高太阳光的吸收率,减少能量损失。
2.电池片支撑结构制造原理电池片支撑结构主要由玻璃基板和背板等组成。
玻璃基板具有良好的透明性和化学稳定性,用于保护太阳能电池片,使其不受外界环境的影响。
背板通常由钢化玻璃或不锈钢板制成,具有良好的电绝缘性和机械强度,用于支撑和保护太阳能电池组件。
3.连接线制造原理连接线主要用于将太阳能电池片串联成电池组件,以提高电压和功率输出。
连接线通常使用导电性能良好的银浆或银浆焊带,将太阳能电池片间的电流连接起来,并具有良好的耐候性和机械强度。
4.保护材料制造原理保护材料主要用于封装太阳能电池片,保护电池片不受外界环境的损害。
保护材料通常使用聚合物材料,如聚酯、聚碳酸酯和聚氨酯等,这些材料具有良好的透明性、耐候性和抗紫外线能力。
总结起来,太阳能电池组件的制造原理是通过制造太阳能电池片、电池片支撑结构、连接线和保护材料等组件,并将其组装在一起,以将太阳能转化为电能。
通过精细的工艺和优质的材料,太阳能电池组件能够高效地吸收太阳光能,并将其转化为可利用的电能。
太阳能电池片生产制造工艺
太阳能电池(硅片)的生产工艺原理太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。
具体介绍如下:一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。
该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。
该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。
其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。
在进行少子寿命和电阻率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。
硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。
二、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。
由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。
硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。
大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。
为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。
制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。
经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。
三、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。
管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。
电池片生产工艺及设备
电池片生产工艺及设备电池片在现代社会已经成为了必需品,用于各种电子设备和交通工具中。
电池片的生产是非常复杂的工序,需要采用许多先进的工艺和设备。
本文将介绍电池片生产的工艺及设备。
一、硅片生产电池片主体是由硅片组成,因此硅片的生产是电池片生产过程中的第一步。
硅片生产主要分为连铸法和单晶法两种。
连铸法技术成熟,生产效率高,但单晶法生产的硅片质量更高,因此单晶法更广泛地应用于电池片生产中。
单晶法生产的硅片需要采用先进的设备,如CZ法(克罗姆酸锗)和FZ法(浮区法)。
CZ法是利用单晶铜线把硅锭推出圆筒形,在恒定的温度下,铜线旋转,硅熔体会形成圆形,产生单晶硅。
FZ法则是在硅熔体中加入锗或铝等对杂质,通过脱离半色导带来提高纯度。
二、硅片加工生产出硅片后,需要对其进行加工,主要包括原始切割、表面退火、抛光、化学机械抛光(CMP)等步骤。
原始切割是将硅片根据要求切割成一定大小的方形片。
表面退火是在接下来的步骤中提高硅片的纯度和光滑度。
抛光则是为了去除硅片表面的缺陷,从而保证电池片的性能。
化学机械抛光则是通过化学反应和机械力量来去除表面的缺陷,进一步提高硅片质量。
三、刻蚀和沉积在硅片加工完毕后,需要通过刻蚀和沉积等过程来形成电池片的主体结构。
刻蚀是通过化学反应去掉部分硅材料,从而形成加工出光栅和导电线等结构。
沉积则是将金属或半导体材料等沉积在硅片上,形成电极和其他结构。
关于刻蚀和沉积,有多种技术可供选择,如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电化学沉积(ED)、微影等技术。
其中,微影技术是经常使用的技术,它通过光刻胶和紫外线等方法,控制电池片中各个部位的形状和大小。
四、电池片组装电池片组装分为前端制造和后端组装两个阶段。
前端制造包括刻蚀、沉积和微影等过程,主要是形成电池片基本结构。
而后端组装则是将电池片封装成成品电池,主要包括粘接、成型、测试等工序。
粘接主要是将电池片与其他材料进行粘接,形成电子器件。
电池片工艺过程介绍
电池片工艺过程介绍
首先,硅片加工是电池片制造的第一步。
硅片是制造太阳能电池的基
础材料,需要经过切割、打磨和抛光等工艺,使其表面平整化。
接下来,清洗是为了去除硅片表面的杂质、尘埃和油污等。
清洗工艺
采用一系列化学溶液和超声波清洗设备,确保硅片表面的纯净和平滑。
然后,氧化是将硅片表面形成氧化硅膜。
氧化工艺可以提高硅片的密度,增加电池片的光吸收能力,并防止多余的反射光。
扩散是使硅片表面湿化并注入杂质,以控制电池片的电性能。
在扩散
过程中,硅片被加热至高温,使掺杂源中的材料扩散到硅片中,形成p-n 结。
接下来是沉积层工艺,通过将金属或透明导电材料沉积到硅片上,形
成电池片的正负电极。
沉积工艺可采用物理气相沉积或化学气相沉积等方法。
光刻是将电池片上的主结构进行设计,并使用光刻胶进行掩膜,接着
用紫外线照射使其硬化。
再使用腐蚀剂进行腐蚀,逐渐将光刻胶上的图形
形成。
接下来是腐蚀工艺,通过蚀刻将光刻胶保护的部分硅片或沉积层材料
去除,以形成电池片的结构或孔洞。
最后,进行金属化工艺,即为电池片制造铝和银的印刷电极。
金属化
工艺可以提高电池片的导电性能,从而提高太阳能电池的效率。
以上就是电池片工艺的主要环节。
当然,还有其他一些辅助工艺过程,如清洗和测试等。
整个工艺过程需要非常精确的操作和严格的控制,以确
保电池片的质量和性能。
此外,随着技术的不断进步,电池片工艺也在不断创新和发展,以提高太阳能电池的效率和降低成本。
电池片流程
电池片生产工艺流程1 清洗制绒2 磷扩散3 等离子体刻蚀4 去磷硅玻璃(去PSG)5 镀减反射膜(PECVD)6 印刷及烧结7 测试包装1. 清洗制绒工艺流程酸 洗清水漂洗扩 散制 绒插片同时检验硅片甩 干合格合格不合格不合格清水清洗仓 库1.清洗制绒工艺流程(a)原理:硅片通过弱碱腐蚀后,表面呈现金字塔形状,利用陷光效应,减少了硅片表面对光的反射,可以提高光电转换效率。
(b)工艺过程:将硅片插入片篮,通过弱碱腐蚀,表面形成绒面(如果硅片表面不干净,制绒前先要经过超声预清洗)。
制绒后先经过清水漂洗,再通过氢氟酸和盐酸酸洗,去除表面残余的碱溶液,再次漂洗后,通过甩干的方法,得到干燥和洁净的硅片表面,然后将硅片送入扩散工序。
2. 扩散工艺流程接 片合格合格不合格不合格清 洗插 片上 桨扩 散下 桨方块电阻,少子寿命测试卸 片刻 蚀2.扩散工艺流程(a)原理:通过高温磷扩散,使得硅片表面形成重掺磷层(N型),与P型基体形成P-N 结,P-N结能够分离光照形成的电子-空穴,在光照下在硅片上下表面之间形成光生电压,即具有了发电能力。
形成P-N结是电池工艺过程中最核心的工序。
(b)工艺过程:先将硅片插入石英舟,再将石英舟放在碳化硅桨上,进入扩散炉进行高温扩散(超过800℃)。
扩散过程中,向炉中通入携带三氯氧磷的氮气,同时通入氧气。
三氯氧磷在高温下分解,在硅片表面形成磷硅玻璃,磷原子通过磷硅玻璃向硅片表面和体内扩散,形成P-N结。
扩散后,将石英舟从桨上取下,待冷却后,取下硅片,进行方块电阻的抽检,抽检合格,则将硅片送入刻蚀工序。
3. 等离子体刻蚀工艺流程刻蚀去PSG合格插片不合格扩散3.等离子刻蚀工艺流程(a)原理:CF4分子在高能量电子的碰撞下形成等离子体,在电场作用下到达SiO2表面并发生化学反应,使得硅片边缘被刻蚀,以达到硅片的上下表面相绝缘的目的。
(b)工艺过程:先将整叠硅片整理对齐,放入刻蚀专用夹具,送入刻蚀机,通入CF4和O2,使得硅片边缘一圈被刻蚀。
太阳能电池片生产工艺
太阳能电池片生产工艺以太阳能电池片生产工艺为标题,我们来探讨一下太阳能电池片的制造过程。
太阳能电池片是太阳能光伏发电系统的核心组成部分,它能将太阳光能转化为电能。
太阳能电池片的制造工艺主要包括晶体硅的制备、电池片的制备以及电池片的封装三个步骤。
晶体硅的制备是太阳能电池片生产的第一步。
晶体硅是太阳能电池片的主要材料,它可以通过多种方法制备。
其中最常用的方法是通过化学气相沉积法制备单晶硅。
这种方法主要是将硅源气体(如三氯硅)在高温下分解,生成单晶硅。
另外,还可以通过多晶硅的溶液法、多晶硅的熔融法等方法制备晶体硅。
接下来是电池片的制备过程。
首先,将制备好的晶体硅切割成薄片,然后在薄片表面进行蚀刻处理,形成PN结。
蚀刻处理是通过在硅片表面涂覆一层光刻胶,然后使用光掩膜和紫外线照射的方法来实现的。
在蚀刻过程中,只有光刻胶覆盖的区域会被蚀刻掉,形成PN结。
接着,将蚀刻过的硅片进行扩散处理,使得PN结中的硼和磷原子扩散到硅片的表面,形成P型和N型硅片。
最后,将P型和N型硅片叠加在一起,并进行金属导线的连接,形成太阳能电池片。
最后是电池片的封装过程。
电池片封装主要是为了保护电池片,并将多个电池片组装成太阳能电池板。
首先,将电池片放置在透明的玻璃或塑料基板上,然后使用导电胶水将电池片固定在基板上。
接着,将多个电池片串联或并联,形成太阳能电池板。
最后,使用胶水或密封胶将电池板与框架固定在一起,并进行防水处理,以确保电池板的稳定性和耐用性。
总结一下,太阳能电池片的生产工艺包括晶体硅的制备、电池片的制备以及电池片的封装三个步骤。
这些步骤都是非常关键的,每个步骤都需要严格控制工艺参数,以确保太阳能电池片的质量和性能。
通过不断改进工艺技术,提高生产效率和降低生产成本,太阳能电池片的生产工艺将会得到进一步的发展和完善。
太阳能电池生产工艺原理
太阳能电池生产工艺原理太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,其中的关键元件是太阳能电池片。
太阳能电池片是通过特殊的工艺流程和原材料制造而成,本文将介绍太阳能电池片的生产工艺原理。
1. 太阳能电池片的组成太阳能电池片通常由多个层次的材料组成,包括:•表面保护层:用于保护电池片免受外界环境的损害。
•正极层:接收太阳能并进行光电转换的层次。
•负极层:为电池提供电子流动的导电层。
•背电极层:接受电子流动的层次。
•P-N 结构层:将光能转化为电能的关键组成部分。
2. 大致的制造工艺流程太阳能电池片的制造工艺可简单概括为以下几个步骤:2.1 材料准备制造太阳能电池片前,需要准备各种材料,包括:硅晶片、化学品、导电材料等。
这些材料需要经过严格的筛选和处理,以确保电池片的质量和性能。
2.2 清洗和切割硅晶片首先,需要对硅晶片进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
之后,将硅晶片切割成合适的尺寸,用作太阳能电池片的基底。
2.3 表面处理对硅晶片的表面进行处理,以增加其光吸收能力和光电转换效率。
常见的处理方法包括:化学溶液处理、氧化处理、抛光处理等。
2.4 涂层将各层次的材料涂敷在硅晶片的表面,依次形成保护层、正极层、负极层等。
这些材料需要具有良好的导电性和光吸收性能。
2.5 制备 P-N 结构在正极层和负极层之间形成 P-N 结构,用于光能转化。
这个过程涉及到将一种材料偏向 P 型,而将另一种材料偏向 N 型。
2.6 电极制备制备电极,其中包括背电极和正极电极。
电极需要具有良好的导电性能,以便电子流动。
2.7 封装和测试最后,将制造好的太阳能电池片封装起来,以保护其免受外界环境的影响。
同时,对电池片进行测试,以确保其性能和质量满足要求。
结论太阳能电池片的生产工艺是一个复杂的流程,需要经过多个步骤和材料的处理。
通过合理的制造工艺和严格的质量控制,太阳能电池片可以具备较高的光电转换效率和稳定性,从而更好地发挥太阳能的利用价值。
电池片工艺流程
电池片工艺流程
电池片是太阳能电池的核心组件,其制作工艺流程对电池的性能和成本有着重要影响。
下面将详细介绍电池片的工艺流程。
首先,电池片的制作从硅原料开始。
硅原料经过精炼和晶体生长等工艺,制成硅片。
然后,硅片经过切割、打磨和清洗等工序,形成薄片。
接着,对薄片进行扩散和涂覆工艺,形成P-N结构。
随后,进行光刻和腐蚀工艺,形成电极。
最后,进行测试和包装,生产成为成品电池片。
在整个工艺流程中,有几个关键环节需要特别注意。
首先是硅片的制备工艺,其质量直接影响到后续工艺的稳定性和成品电池片的性能。
其次是P-N结构的形成工艺,这一步需要严格控制温度和时间,以确保P-N结构的均匀和稳定。
再次是光刻和腐蚀工艺,这一步需要精密设备和精准操作,以确保电极的形成和质量。
最后是测试和包装工艺,这一步需要严格的检测标准和流程,以确保成品电池片的质量和性能。
除了上述关键环节外,整个工艺流程中的每一个细节都需要精益求精。
比如,在硅片的切割工艺中,需要确保切割的平整和尺寸
的准确;在涂覆工艺中,需要确保涂覆的均匀和厚度的控制;在光
刻和腐蚀工艺中,需要确保光刻图形的清晰和腐蚀的均匀。
只有每
一个环节都做到精益求精,才能保证最终成品电池片的质量和性能。
总的来说,电池片的工艺流程是一个复杂而严谨的过程,需要
精密设备和精准操作,需要严格的质量控制和流程管理。
只有在每
一个细节都做到精益求精的情况下,才能生产出高质量、高性能的
电池片,从而推动太阳能产业的发展。
希望本文的介绍能够对电池
片的工艺流程有所帮助,谢谢阅读!。
太阳能电池片生产工艺流程
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);在背面形成铝硅合
送给分检系统,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)
1.李鸿章1872年在上海创办轮船招商局,“前10年盈和,成
为长江上重要商局,招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立
之势”。这说明该企业的创办
()
A.打破了外商对中国航运业的垄断
B.阻止了外国对中国的经济侵略
C.标志着中国近代化的起步
D.使李鸿章转变为民族资本家
解析:李鸿章是地主阶级的代表,并未转化为民族资本家; 洋务运动标志着中国近代化的开端,但不是具体以某个企业 的创办为标志;洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵 制了列强的经济侵略,但是并未能阻止其侵略。故B、C、D 三项表述都有错误。 答案:A
筹办航空事宜
处
三、从驿传到邮政 1.邮政 (1)初办邮政: 1896年成立“大清邮政局”,此后又设 , 邮传邮正传式部脱离海关。 (2)进一步发展:1913年,北洋政府宣布裁撤全部驿站; 1920年,中国首次参加 万国。邮联大会
简述硅电池片制作工艺,说明每步的目的,原理,控制因素及提高太阳能电池效率的途径?
简述硅电池片制作工艺,说明每步的目的,原理,控制因素及提高太阳能电池效率的途径?答:制作工艺:p型硅片-清洗制绒-扩散制结(p-n结)-去周边层-去PSG(磷硅玻璃)-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。
1. 目的:①清洗制绒:为了在硅片上获得绒面结构,利用陷光原理,增加光透性,减少光的反射,提高ISC;增加光的吸收率,去除损伤层,增加PN结面积(PN结厚,VOC 增加,Eg宽)。
②扩散制结(p-n结):在P型硅表面,通过扩散P原子构成p-n结。
③去周边层:清除扩散制结形成的N型周边层。
④去PSG(磷硅玻璃):清除扩散制结过程表面的PSG层。
⑤镀减反射膜:减少电池表面太阳光的反射。
⑥印刷电极:形成良好的电极接触。
⑦高温烧结:干燥硅片上的浆料,燃尽浆料的有机组分,使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。
2.原理:①清洗制绒:•碱制绒原理:2NaoH+H2O+Si=Na2SiO3+2H2or2KOH+H2O+Si=K2SiO3+2H2•酸性制绒原理:Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]②扩散制结(p-n结): 若氧气充足:5POCl3= P2O5+3PCl5§ 在有氧气的存在时,POCl3热分解的反应式为: 4POCl3+3O2=2 P2O5+Cl3P2O5+5Si=5SiO2+4P③去周边层:等离子体刻蚀的基本原理:1在低压下,反应气体在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体,等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团,其电离反应式一般为:A2→A+A+ +E (A2-电离气体A-化学性质很活泼的自由基A+ -为正离子E-电子2自由基和被刻蚀材料之间的化学反应对材料产生腐蚀作用3反应生成挥发性极强的气体脱离被刻蚀物质表面,并被真空系统抽出腔体。
电池片各工序的原理
电池片各工序的原理
1. 切割工序:将硅棒切割成形状为方形或六边形的硅片。
2. 扩散工序:将硅片表面加热,在气氛控制的条件下,将杂质(如磷或硼)扩散到硅片表面形成P型或N型半导体。
3. 氧化工序:将硅片表面暴露在氧气中,在高温条件下,氧化硅片表面形成一层氧化硅(SiO2)薄膜,用于隔离硅片表面和后续工艺步骤。
4. 光刻工序:通过光学显影技术,将芯片上的图案图形化,形成光图形。
5. 电镀工序:将金属镀在硅片上,用于连接芯片中的不同电压点或其他部分。
6. 热处理工序:在高温下,将硅片与电路板连接的焊盘上的焊锡融化,将两者焊接成为一个整体。
7. 测试和封装工序:对芯片进行测试和封装,以确保其品质和功能。
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。
电池片的生产工艺
电池片的生产工艺
电池片的生产工艺主要分为原料准备、电池片制备、电池片测试等几个工序。
下面将详细介绍电池片的生产工艺。
首先是原料准备。
电池片的主要原料包括硅片、磷酸柠檬酸溶液(用于腐蚀硅片)、纯化水等。
在制备过程中,需要对这些原料进行严格的筛选和检测,确保原料的质量符合要求。
然后是电池片制备工序。
首先将硅片放入腐蚀槽中,用磷酸柠檬酸溶液进行腐蚀处理,去除硅片表面的杂质。
然后将腐蚀后的硅片放入清洗槽中,用纯化水进行清洗,去除硅片表面的残留溶液和杂质。
接着将清洗后的硅片放入扩散炉中,进行扩散处理,即将掺杂物(如磷和硼)从硅片表面扩散到内部,形成导电层和PN结。
在扩散过程中要控制好温度和热处理时间,以确保扩散层的厚度和掺杂浓度符合要求。
然后进行沉积、光刻、腐蚀等工艺步骤,最后形成电池片的结构。
最后是电池片测试。
对制备好的电池片进行质量检测,包括外观检查、电阻测量、电流-电压特性测试等。
其中,电流-电压特性测试是电池片的最重要的测试之一,它可以反映电池片的性能指标,诸如开路电压、短路电流、填充因子等。
总结一下,电池片的生产工艺包括原料准备、电池片制备和电池片测试三个主要工序。
通过这些工序,可以制备出质量优良的电池片,用于太阳能等能源的转化和储存。
随着科技的不断发展,电池片的生产工艺也在不断改进和创新,以提高电池片的转换效率和使用寿命。
光伏电池片生产工艺
光伏电池片生产工艺光伏电池片是将太阳能转化为电能的一种设备,是光伏发电系统的核心组件。
下面将介绍一下光伏电池片的生产工艺。
首先,光伏电池片的制造过程始于硅。
硅是光伏电池板的重要原材料,其制造工艺主要包括提取和纯化两个过程。
提取是指从硅矿中提取出硅的过程,通常使用石英砂作为原料,经过研磨、筛选、洗净等步骤得到高纯度的硅。
纯化是指将提取的硅进一步纯化,去除杂质,通过冶炼、晶体增长等过程得到高纯度的硅,以作为光伏电池片的基材。
然后,经过切割和抛光等步骤,将高纯度硅片切割成薄片。
切割是指将硅原料切割成薄片状,通常采用金刚石线锯进行切割。
切割后的硅片表面较为粗糙,需要经过抛光等步骤进行表面处理,使其更加平滑。
接下来,将薄片进行掺杂处理。
掺杂是指给硅片中注入少量的杂质,一般采用磷或硼等元素进行掺杂。
这样可以在硅片中形成PN结,使其能够具有半导体特性,形成p型和n型区域。
然后,通过沉积过程形成电池片的工作层。
沉积是指将一层薄薄的材料添加到硅片的表面,以形成电池片的工作层。
最常用的沉积方法是化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)。
这些工艺可以实现多层膜的沉积,以改善光伏电池片的效率。
最后,通过附加电极和封装等步骤完成光伏电池片的制造。
附加电极是指在电池片的两侧添加金属电极,以便将光伏电池片与电池组或电网连接。
封装是指将电池片放入透明防护层中,以防止其受到环境的影响并提供保护。
需要注意的是,光伏电池片的生产工艺因生产厂商的不同而有所差异。
有些厂商可能会采用不同的原材料和工艺,以提高光伏电池片的效率和性能。
同时,工艺的不断改进和创新也是光伏电池片行业发展的重要推动力。
总之,光伏电池片的生产工艺主要包括硅制备、切割和抛光、掺杂处理、沉积工艺、附加电极和封装等步骤。
这些工艺的完善和创新将不断推动光伏电池片的性能提升,使其在太阳能发电领域发挥更大的作用。
1_太阳能电池片生产工艺流程
1_太阳能电池片生产工艺流程太阳能电池片是将太阳光能直接转换为电能的装置,其制造工艺流程包括晶圆加工、硅片制备、电池片制造、模组组装等多个环节。
在这里,我将详细介绍太阳能电池片的生产工艺流程。
1.晶圆加工首先,原料硅块通过多级加热冶炼、晶体拉制、切割等过程,被制成圆形晶体圆片,即硅晶圆。
晶圆主要分为单晶硅晶圆、多晶硅晶圆和ZnO 硅晶圆。
这些硅晶圆都需要经过光洁、清洗等处理,以确保表面平整度和干净度。
2.硅片制备硅晶圆在高温气氛中进行切割和打磨,得到适合太阳能电池片制造的硅片。
硅片的厚度和尺寸要符合电池片的设计要求,同时要保证硅片表面的光洁度和平整度,以提高光电转换效率。
3.电池片制造将硅片进行清洗、染色、扩散、沉积、光刻等一系列工艺步骤,制造成具有PN结构的太阳能电池片。
其中,扩散是将硅片表面注入适量的杂质,形成PN结构,提高光电转换效率;沉积是将金属电极沉积在硅片表面,形成正负极电极;光刻是在硅片表面覆盖一层光刻胶,并通过UV光进行光刻,形成光电极以提高光电转换效率。
4.模组组装将电池片通过焊接、固化、连线等工序,组装成太阳能模组。
在模组组装中,电池片需要通过软硅胶封装,以防止潮湿和灰尘对其产生影响,同时可以起到一定的防护作用。
焊接是将电池片的正负极与连接线焊接在一起;固化是使用EVA胶将电池片和玻璃板压合在一起,同时使用硅密封胶封装边框;连线是通过排线将多块电池片连接在一起,形成一个大的光伏模组。
总的来说,太阳能电池片生产工艺流程包括晶圆加工、硅片制备、电池片制造和模组组装等多个环节。
这些工艺步骤的精准和有序进行,是保证太阳能电池片品质和性能的关键。
通过不断创新和提高工艺技术,太阳能电池片的转换效率和使用寿命可以不断提升,以满足人们对清洁能源的需求。
电池片结构及工艺1(1)
5.2、EL检测图像
6 层压
6、组件层压:将铺设好的电池放入层压机内,通过 抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化 将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组 件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层 压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化 EVA时,层压循环时间约为20分钟。固化温度为 143℃ 左右,层压时EVA熔化后由于压力而向外延 伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。
5 .1 上镜检测
5.2 EL检测
5.2、中道检验: EL检测 太阳电池EL缺陷测试仪是是依据硅材料的电致发光原理对太 阳能电池组件进行缺陷检测及生产工艺监控的专用测试设备。 根据太阳电池/组件中电池片发光亮度的差异清楚地显示组件 中的裂片(包括隐裂和显裂)、劣片及焊接缺陷。 太阳电池EL缺陷测试仪是针对晶体硅太阳电池组件肉眼看不 见的缺陷如:裂纹、断栅、黑片、碎片等的红外缺陷检测在 线式检测的测试设备,适用于组件生产层压后工艺。可以方 便快捷地检测出上述缺陷,具有灵敏度高、检测速度快、结 果形象等优点,是提升光伏组件品质的关键设备。红外检测 可以全面掌握太阳电池内部问题,为改进生产工艺提供依据, 提升产品质量,可以对问题组件进行及时返修,降低损失。
太阳能电池组件结构和生产工艺流程
1 3
太阳能电池组件结构
太阳能电池原理
太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴电子对,在p-n结电场的作用下,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。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式, 一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电 直接转换方式。 (1) 光—热—电转换方式。 (2) 光—电直接转换方式该方式是利用光电 效应(光生伏特效应),将太阳辐射能直接转 换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能 电池。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
太阳电池在无光照时,在界面层附近的相反的空间电荷相互 作用,使载流子的继续交换停止。在界面层附近的空间电荷 区的厚度一般为0.5 -1 µm左右。 对于太阳电池来说,界面 层应当处于硅片表面的附近位置。
如果光线照射在太阳电池上并且光在界面层被吸收,具有足 够能量的光子能够在p型硅和n型硅中将电子从共价键中激发, 以至产生电子-空穴对。
界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电 场作用被相互分离。电子向带正电的n区和空穴向带负电的p 区运动。通过界面层的电荷分离,将在p区和n区之间产生一 个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接 入电压表。对晶体硅电池来说,开路电压的典型数值为0.50.6 V。用一个电流表也可测量电流的强度。
去磷硅玻璃:用化学方法除去扩散层SiO2与HF生成 可溶于水的SiF,从而使硅表面的磷硅玻璃(掺 P2O5的SiO2)溶解,化学反应为:
SiO2 +6HF → H2(SiF6)+2H2O
减反射膜制备:采用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 技术在电池表面沉积一层氮化硅 (SiNx)减反射膜,不但可以减少光的反射,而且 因为在制备SiNx 减反膜过程中大量的氢原子进入, 能够起到很好的表面钝化和体钝化的效果。
Q1-Q2 2002 Distribution
SiN
Ti02
5%
14%
22%
22%
1%
14%
3%
8%
6%
5%
10%
3%
13%
2%
15%
15%
3%
12%
9%
6%
1%
9%
1%
1%
Full distribution Average power: 2.24
2.01
Motech Multicrystalline Silicon Solar Cell
硅片腐蚀:首先用NaOH腐蚀硅片,以去除硅片表面机械切痕 与损伤, p型硅片每面腐蚀深度可为5-10 m。用Na2CO3溶 液进行硅片表面绒化,现在常用的硅片的厚度为200-300 m 左右。去除硅片表面损伤层是太阳电池制造的第一道常规工序, 目前主要是通过化学腐蚀,此法可有效地消除由于切片造成的 表面损伤,同时还可以制作绒面表面构造,从而减少光反射。 化学腐蚀常用碱腐蚀方法:
表面金属化 采用丝网印刷,键式炉加热烧结
检测分级 根据电池效率,每0.4或0.5分级包装
晶体硅太阳电池生产工艺流程
这里主要介绍晶体硅太阳电池生产工艺流程。 以单晶硅电池为例:首先拉制p型单晶硅棒,通过切
片设备将单晶硅棒切成约300 m左右的硅片,硅片 要进行腐蚀、清洗,然后将硅片置于扩散炉石英管 内,用三氯氧磷在硅片上扩散磷原子,以在p型硅片 上形成深度约0.5 m左右的n型导电区,在界面形 成p-n 结,接着在受光面上制作减反射薄膜,并通 过真空蒸发或丝网印刷制作上下电极。在受光面采 用栅线电极,以便最大限度地采光。 下面就太阳电池的主要制造过程:去除硅片表面损 伤层、扩散制结、等离子边缘腐蚀、去除磷硅玻璃、 沉积减反射膜、制作上下电极等工序,作一具体说明。
太阳电池的原理与生产工艺
主要内容
太阳电池原理 晶体硅太阳电池工艺流程 太阳电池标准生产过程简介 工厂与产品说明 减反射薄膜制备及特点
单晶硅-SiOx, 热氧化,TiO2 , APCVD 多晶硅- TiO2, APCVD, SiNx , PECVD TiO2 和 SiNx 减反射薄膜的性能比较
扩散制结:多数厂家都选用p型硅片来制作太阳电池, 那么一般用POCL3液态源作为扩散源。扩散设备可 用横向石英管或链式扩散炉,进行磷扩散形成n 型层。 扩散的最高温度可达到850-900℃。这种方法制出 的结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于10%,少 子寿命可大于10 Ms。扩散过程遵从如下反应式:
表面金属化:太阳电池制造的最后一道制作工序是印刷电极, 最早是采用的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板将银浆、铝浆印制在太阳 电池的正、背面,以形成正、负电极引线,再经低温烘烤、高 温烧结,最终即可制成太阳电池。
在电池的背面制作电极毫无问题,可在整个背面加上一层薄的 金属层,为了容易焊接必要时要镀上一层锡。但电池的正面必 须保证对光线透明,因此,电池的正面的电极呈梳子状形式或 丝网状树枝状结构。
丝网印刷技术近年来不断改进,自动化程度不断提 高。先进的丝网印刷的模板采用镍板激光刻槽制成, 以保证模板的耐久和栅格的精度。一般丝网印刷的 正面电极对光线有7%左右的遮挡,采用先进的模板 印刷工艺可减少对光的遮挡,同时接触电阻又有一 定程度的降低,制造出的电池效率也会有所提高。
检测分级:电极印刷后到高温烧结结束,整个太阳 电池制造过程也就完成了,在太阳光下将太阳电池 正、负极用导线接上,就有电流通过了。为了保证 产品质量得一致性,通常要对每个电池测试,并按 电流和功率大小进行分类,可根据电池效率,每0.4 或0.5分级包装。但要使太阳电池能很好的满足用户 发电需要,还须将太阳电池封装成太阳电池组件。
4POCL3 +3O2(过量)→ 2P2O5+2CL2(气), 2P2O5+5Si → 5SiO 2 + 4P
近年来,SheI1 Solar开发了新的扩散工艺,即采用 红外加热的办法,明显提高了工效,扩散速度可以 达到每秒完成一片电池。
等离子边缘腐蚀:扩散过程中,在硅片的周边表面 也形成扩散层,使电池短路,必须除去。利用辉光 放电中氟离子与硅发生反应,产生挥发性的产物 SiF4,可达到边缘腐蚀的目的。
太阳电池原理
太阳电池的原理是基于半导体的光生伏特效应将太 阳辐射直接转换为电能。
在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以 p型-硅和n型-硅对外部来说是电中性的。
如将p型-硅或n型-硅放在阳光下照射,仅是被加 热,外部看不出变化。尽管通过光的能量电子从化 学键中被释放,由此产生电子-空穴对,但在很短 的时间内(在µs范围内)电子又被捕获,即电子 和空穴“复合”。
通过光照在界面层产生的电子-空穴对愈多,电流愈大。界面 层吸收的光能愈多和界面层即电池面积愈大,在太阳电池中 形成的电流也愈大。
对于太阳电池来说,光能到电流的转换仅是在界面层附近才 是有效的。这取决于光线在界面层周围被吸收和尽可能地将 能量传输给晶体。因此,太阳电池的光线入射的一面应该相 应做得薄一些,以便光线可几乎无衰减的到达界面层。
总而言之,在光照条件下,只有具有足够能量的光子进入p-n 结区附近才能产生电子-空穴对。
对于晶体硅太阳电池来说,太阳光谱中波长小于1.1 µm的光线 都可产生光伏效应。
对不同材料的太阳电池来说,尽管光谱响应的范围是不同的, 但光电转换的原理是一致的:如图所示,在p-n结的内建电场 作用下,n区的空穴向p区运动,而p区的电子向n区运动,最 后造成在太阳电池受光面(上表面)有大量负电荷(电子)积 累,而在电池背光面(下表面)有大量正电荷(空穴)积累。 如在电池上、下表面做上金属电极,并用导线接上负载,在负 载上就有电流通过。只要太阳光照不断,负载上就一直有电流 通过。
晶体硅太阳电池原理示意图
晶体硅太阳电池生产工艺流程
硅片腐蚀 (NaOH) 用腐蚀硅片表面机械损伤, p型硅每面腐蚀深度为10 m;
硅片表面绒化 (Na2CO3) 每面腐蚀深度为5-10 m, 最后硅片厚度 300-350 m;
扩散制结 用横向石英管扩散炉,进行磷扩散形成n 型层;
减反射膜制备 用PECVD制作SiNx 减反膜 (PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)
MHC103P MHC103S MHC103 EMHC103 TMHC125P MHC125S MHC125E MHC125T
Conversion Efficiency
11-11.99 12-12.99 13-13.49 13.5-14.99 11-11.99 12-12.99 13-13.49 13.5-14.99
Standard Solar Cell Technology
View inside a Solar Cell Production Line
Standard Solar Cell Technology
Mono-Si and Poly-Si Solar Cell
Standard Solar Cell Technology
EFG-Solar Cells prepared by RWE Schott towatt)
Solar Cells (Photowatt)
Class
Ae Ad Ac Ab Aa A0 A1 A2 A3 B C D E F-J KL
Typ Power
2.39 2.35 2.30 2.26 2.22 2.18 2.13 2.09 2.05 2.01 1.96 1.92 1.88 1.75 1.5
当p型-材料和n型-材料相接,将在晶体中p型-和n型-材料之 间形成界面,即一个p-n结。此时在界面层n型材料中的自由 电子和p型材料中的空穴相对应。由于正负电荷之间的吸引 力,在界面层附近n型材料中的电子扩散到p型材料中,并且 将在原子作用力允许范围内,与p型材料中的电子缺乏实现 平衡。与此相反,空穴扩散到n型材料中与自由电子复合。 这样在界面层周围形成一个无电荷区域。在之前p型和n型材 料是电中性的,这样通过界面层周围的电荷交换形成两个带 电区:通过电子到p型材料的迁移在n型区形成一个正的空间 电荷区和在p型区形成一个负空间电荷区。