硅太阳能电池-制造工艺

合集下载

晶体硅太阳能电池刻蚀工序工艺

晶体硅太阳能电池刻蚀工序工艺
2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品
CF4:无色无臭毒性气体。不燃,若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。吸入后可引起头痛、恶心呕吐、快速窒息等。
HF:无色透明至淡黄色冒烟的液体,有刺激性气味,具有弱酸性。腐蚀性强,对牙、骨损害较严重,对皮肤有强烈的腐蚀性作用。
HCL:无色透明液体,为一种强酸,具有挥发性。眼和皮肤接触可致灼伤,长期接触可引起鼻炎、皮肤损害等。
抽气
进气
辉光
抽气
清洗
抽气
充气
60
120
600
30
20
50
60
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。 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 掺入O2,提高刻蚀速率 。
干法刻蚀工艺过程:
2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品
Excellent handout training template
晶体硅太阳能电池刻蚀工序工艺
目录
1、刻蚀的作用及方法; 2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品; 3、主要检测项目及标准; 4、常见问题及解决方法; 5、未来工艺的发展方向;
1、刻蚀的作用及方法
太阳电池生产流程:
清洗制绒
温度
常温
4℃
常温
20℃
常温
常温
常温
湿法刻蚀影响因素:带速、温度、槽液内各药液浓度、外围抽风、液面高度等。
2、刻蚀的工艺设备、操作流程及常用化学品
KUTLLER刻蚀设备特点: 先去PSG,后刻蚀。此种方法优点是避免了先刻蚀由于毛细作用,导致PECVD后出现白边。缺点是由于气相腐蚀的原因,在刻蚀后方阻会上升。

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

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。

单晶硅太阳能电池生产工艺的研究

单晶硅太阳能电池生产工艺的研究

单晶硅太阳能电池生产工艺的研究1单晶硅太阳能电池简介单晶硅太阳能电池是利用太阳光能发生光电效应的晶体硅片组成的太阳能电池,它的结构组成简单,具有体积小、重量轻、结构紧凑,被业界认为是最有前景的太阳能电池种类之一,是新型可再生能源的重要来源,具有广泛的应用前景。

2单晶硅太阳能电池的生产工艺由于单晶硅太阳能电池具有良好的转换效率和结构紧凑等优点,因此生产工艺也具有很多特点。

主要由装配、切片、组装、飞碟展开、光动力处理、银浴点焊、钻孔、清洗、检测、涂珐琅等十个主要工艺组成。

首先,装配晶硅片,这需要将晶硅片置于固定支架上,以方式与晶硅片粘附,以保证它们的在后续工艺过程中不受外界内容的影响。

其次,切片是将晶硅片分割为不同的片形,以便便于进行组装。

然后,组装晶片,这些晶片会铆接在半导体基板和铝基板上,形成具有特定尺寸和尺寸的单晶太阳能电池。

接着,是飞碟展开,通过这一工艺,更有效地增提细亏率,使最终产品体积最小,优化最终性能,满足用户需求。

接下来,光动力处理的工艺是提高元件的效率,以及缩小灰耀程度的必要步骤。

利用光动力处理技术可以加快元件的光学特性,提高电输出性能。

然后,进行银浴点焊是将头部连接搭接处衬金属电极,用以提升连接强度并导导。

紧接着,根据接线性能和要求在晶体基板上开孔,以将电流有效地引出来。

接着,清洗工艺,这是为了去除太阳能电池表面的灰尘和污迹,以确保最终产品不会受到影响。

最后,是涂珐琅工艺,主要是为了防止太阳能电池受湿、腐蚀和空气环境的影响。

珐琅屏障可以阻止气体、水分和有害物质的入侵,让太阳能电池的使用寿命变的更长久。

总结以上,单晶硅太阳能电池的生产过程需要经过多个细节工序,每一个细节都关系到最终产品的性能和使用的安全性,因此,生产单晶硅太阳能电池时要认真对待,确保最终的质量,以达到良好的使用效果。

新能源技术知识:太阳能电池的产业化生产和制造工艺

新能源技术知识:太阳能电池的产业化生产和制造工艺

新能源技术知识:太阳能电池的产业化生产和制造工艺太阳能电池是将太阳辐射能转化为电能的一种装置,是太阳能利用的最基本的技术之一。

太阳能电池不仅具有无污染、可再生和背景良好等优点,而且其产业化生产对促进清洁能源产业的发展也具有重要的意义。

目前太阳能电池的制造主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅和柔性薄膜太阳能电池等几种不同的技术。

单晶硅太阳能电池:单晶硅太阳能电池是目前使用最广泛的太阳能电池类型之一。

其制造工艺需要从纯硅晶体中制成厚度约为0.3毫米的硅片,然后在硅片上切出200至300微米的薄片,再加上其他辅助生产设备制成太阳能电池。

单晶硅太阳能电池的效率高,稳定性好,长期使用后衰减很小,但其成本较高。

多晶硅太阳能电池:多晶硅太阳能电池制造工艺与单晶硅太阳能电池类似,其所使用的硅片是由多晶硅块晶体生长而成的,单晶硅太阳能电池成本较高。

多晶硅太阳能电池效率稍低,但其供给应用场景比单晶硅太阳能电池更广泛。

非晶硅太阳能电池:非晶硅太阳能电池以硅为基材,安放层叠的多层薄膜。

这种太阳能电池制造工艺简单,成本较低,但效率相对较低。

柔性薄膜太阳能电池:柔性薄膜太阳能电池以多种材料为基材,采用柔性工艺制造而成。

该电池型材较轻薄、柔韧、携带灵活,能适应各种曲面倾斜。

柔性太阳能电池制造工艺复杂,但成本较低,具有很大的市场发展空间。

在太阳能电池生产过程中,使用的核心技术为精确切割、配合材料、应用各种机械和化学技术等等。

太阳能电池产业化生产需要通过掌握各种专业技能和经验,以确保广泛使用时的安全、可靠和高效。

太阳能电池生产的辅助技术和设备包括:硅片生长炉设备、硅片切割机、清洗、涂层、刻蚀、衬底和加热设备等。

制造商也需要耗费大量的人力、财力和物力在质量管理、性能测试以及产品设计等方面的投入。

太阳能电池技术日益发展,新材料和新技术也不断出现,旧材料和旧技术也在不断更新。

建立太阳能电池产业链,发挥各个生产环节之间的优势,加快产业化发展步伐,将是推动太阳能电池产业发展,进一步推进可持续发展的关键所在。

!!!太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介

!!!太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介

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。 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。 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.
3.
2. 扩散(POCl3液态扩散)
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。
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。
(c). 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应:
4PCl3 5O2 2PO 2 5 6Cl2
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:
2P O 5Si 5SiO 4P
2 5 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。
ser
4.沉积减反射膜(PECVD)
10.烧 结
5.丝网印刷背电极
6.烘 干
9.丝网印刷正电极
8.烘 干
7.丝网印刷背电场

晶体硅太阳能电池生产工艺流程图

晶体硅太阳能电池生产工艺流程图

晶体硅太阳能电池生产工艺流程图电池片工艺流程说明:(1)清洗、制绒:首先用化学碱(或酸)腐蚀硅片,以去除硅片表面机械损伤层,并进行硅片表面织构化,形成金字塔结构的绒面从而减少光反射。

现在常用的硅片的厚度在 180 μm 左右。

去除硅片表面损伤层是太阳能电池制造的第一道常规工序。

(2)甩干:清洗后的硅片使用离心甩干机进行甩干。

(3)扩散、刻蚀:多数厂家都选用 P型硅片来制作太阳能电池,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 P-N结。

扩散的最高温度可达到 850- 900℃。

这种方法制出的 PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于 10%,少子寿命大于 10 微秒。

扩散过程遵从如下反应式:4POCl3+3O2(过量)→ 2P2O5+2Cl 2(气) 2P2O5+5Si → 5SiO2 + 4P 腐蚀磷硅玻璃和等离子刻蚀边缘电流通路,用化学方法除去扩散生成的副产物。

SiO2与HF生成可溶于水的 SiF 62-,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(SiF 6)+ 2HO(4) 减反射膜沉积:采用等离子体增强型化学气相沉积(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)技术在电池表面沉积一层氮化硅减反射膜,不仅可以减少光的反射,而且由于在制备SiNx 减反射膜过程中有大量的氢原子进入,因此也起到了很好的表面钝化和体钝化的效果。

这是因为对于具有大量晶界的多晶硅材料而言,晶界的悬挂键被饱和,降低了复合中心的原因。

由于表面钝化和体钝化作用明显,就可以降低对制作太阳能电池材料的要求。

由于增强了对光的吸收,氢原子对太阳能电池起到很好的表面和体内钝化作用,从而提高了电池的短路电流和开路电压。

(5)印刷、烧结:为了从电池上获取电流,一般在电池的正、背两面制作电极。

光伏电池生产工艺流程

光伏电池生产工艺流程

光伏电池生产工艺流程引言光伏电池是一种将太阳能转化为电能的装置,是可再生能源的重要组成部分。

光伏电池的生产工艺流程是指从原材料加工到最终光伏电池组件的制造过程。

本文将详细描述典型的光伏电池生产工艺流程,包括硅片制备、表面处理、沉积薄膜、器件组装和封装等步骤。

1. 硅片制备在光伏电池生产过程中,常用的材料是硅(Si)。

硅片是制造太阳能电池的基础材料,其制备过程如下:1.1 硅原料准备首先,需要准备硅原料。

常用的硅原料有多晶硅(mc-Si)和单晶硅(c-Si)。

多晶硅价格较低,但品质相对较差;单晶硅品质优异,但成本较高。

根据实际需求选择合适的原料。

1.2 熔炼与纯化将硅原料放入炉中进行高温熔炼,并通过控制温度和时间来提高硅的纯度。

这一步骤通常称为硅棒制备。

1.3 硅棒拉拔将熔融的硅从炉中拉出,形成长而细的硅棒。

随着拉拔的进行,硅棒逐渐冷却并凝固。

1.4 硅片切割将硅棒切割成薄片,厚度通常为200至300微米(μm)。

切割过程使用钻石锯片或线切割机进行。

1.5 硅片修整对切割得到的硅片进行边缘修整和清洗,以确保表面平整和纯净。

2. 表面处理在光伏电池生产中,需要对硅片表面进行处理,以提高其光电转换效率。

表面处理步骤如下:2.1 清洗使用化学溶液对硅片表面进行清洗,去除尘埃、油脂和其他杂质。

2.2 蚀刻通过化学蚀刻去除硅片表面的氧化层,并形成微纳米级的结构。

这些结构有助于提高光吸收能力,并减少反射损失。

2.3 漏电流控制在蚀刻后,需要对硅片进行漏电流控制。

这可以通过在表面涂覆抗反射涂层或应用钝化技术来实现。

3. 沉积薄膜沉积薄膜是光伏电池生产中的关键步骤,它能够增加光伏电池的吸收能力和光电转换效率。

主要的沉积薄膜技术包括:3.1 化学气相沉积(CVD)化学气相沉积是一种通过将气体反应物在硅片表面上进行化学反应而形成薄膜的方法。

常用的CVD技术有PECVD(等离子体增强化学气相沉积)和LPCVD(低压化学气相沉积)。

简述单晶硅太阳能电池片的制备工艺流程

简述单晶硅太阳能电池片的制备工艺流程

简述单晶硅太阳能电池片的制备工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!单晶硅太阳能电池片的制备工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 硅料制备:首先需要制备高纯度的硅料,这是太阳能电池片制备的基础。

晶硅太阳能电池制造工艺流程及工序简介

晶硅太阳能电池制造工艺流程及工序简介
17
ser刻蚀工序
❖ Laser刻蚀的目ห้องสมุดไป่ตู้、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
18
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。
2PO 5Si 5SiO 4P
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。
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。
13
2. 扩散(POCl3液态扩散)
❖ 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。
2
单晶硅太阳电池
3
多晶硅太阳电池
4
非晶硅太阳电池
5
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。

单晶硅电池生产工艺

单晶硅电池生产工艺

单晶硅电池生产工艺单晶硅电池是一种常见的太阳能电池,它由纯度很高的单晶硅制成。

单晶硅电池的生产工艺可以分为以下几个主要步骤:1. 制备硅单晶体:首先需要制备高纯度的硅单晶体。

通常采用Czochralski法来制备纯度达到99.9999%以上的硅单晶体。

该方法是将高纯度的硅原料加热到液态,并通过旋转和拉升的过程,使硅单晶体逐渐形成。

形成的硅单晶体被称为硅锭。

2. 切割硅锭:硅锭经过一段时间的冷却和稳定后,可以进行切割。

切割硅锭的方法通常使用的是磨锯法,将硅锭切割成很薄的硅片,即硅片。

3. 清洗硅片:硅片切割完毕后,通常会在清洗液中进行清洗,去除表面的杂质和污渍。

清洗液一般使用酸性溶液,例如盐酸或硝酸等。

4. 表面处理:清洗过后的硅片进行表面处理,以去除可能对电池效率有影响的氧化层。

常用的表面处理方法有酸洗、碱洗和氢氟酸腐蚀等。

5. 去除硅片边角:硅片的边角较为尖锐,不利于后续的加工和组装。

因此需要通过切割或高温烧结的方法去除硅片的边角,使其变得光滑。

6. 电池片制备:经过上述步骤的硅片可以进行电池片的制备。

在电池片制备的过程中,需要在硅片上涂覆抗反射膜,以提高光吸收效率。

然后将导电网格层和金属背电极层刻蚀在硅片的正面和背面,以便收集和传导电流。

7. 检测和测试:制备完成的单晶硅电池需要进行各种测试和检测,以确保其质量和性能达到要求。

常用的测试参数包括开路电压、短路电流、填充因子和转换效率等。

8. 封装和组装:最后一步是将单晶硅电池进行封装和组装,以便将其用于太阳能电池板或其他应用中。

封装和组装的过程包括将电池片与透明材料和支撑材料粘合在一起,以保护电池片,并确保其正常工作。

以上是单晶硅电池的主要生产工艺。

随着技术的不断发展和改进,制备单晶硅电池的工艺也在不断优化,以提高电池的效率和质量。

硅太阳能电池制造工艺

硅太阳能电池制造工艺

硅太阳能电池制造工艺硅太阳能电池制造工艺是指将硅材料变成太阳能电池的过程,包括材料处理、单晶硅生长、硅片制备、器件制备等多个方面。

下面将对硅太阳能电池制造工艺进行详细介绍。

1. 材料处理硅太阳能电池制造的首要工艺就是材料处理。

硅太阳能电池采用的主要材料是单晶硅、多晶硅和非晶硅。

这些材料都需要经过一系列的处理工艺,如去氧化、赋氢、赋磷、溅射金属等。

其中,像赋磷,可以使得硅片的导电性更好,提高太阳能电池的转换效率。

2. 单晶硅生长单晶硅是制造太阳能电池的核心材料。

单晶硅的生长过程主要有两种方法,分别是典型的克尔宁(Czochralski)法和辊道法(Float-Zone)。

目前主流的生产工艺是克尔宁法。

这种方法利用硅的熔点和冷却过程来实现单晶的生长。

但是,克尔宁法的成本较高,缺点在于对硅晶体不均匀性的限制严格,易造成氧杂质和机械应力等缺陷。

辊道法则消除了这种限制,在晶体均匀性和质量上表现更好,但是较少使用。

3. 硅片制备硅片是太阳能电池的主要组成部分,是从单晶硅生长中得到的。

生长出的硅锭通常有200毫米到300毫米,必须被切割成更薄的硅片,以便在太阳能电池中使用。

这个过程被称为硅片制备,主要分为切割和封边两个步骤。

切割是指用硅锯将硅锭切成很薄的硅片。

然后这些硅片边缘用磨床和化学刻蚀加工成封边。

4. 器件制备在器件制备阶段,使用化学蚀刻裂解的方法在硅片表面形成p-n结,并在p-n结上放置电极,形成太阳能电池。

这个工艺叫做“光刻工艺”或“半导体光刻冲技术”。

通过上述工艺步骤,太阳能电池制造完毕,可以用于发电,促进可再生能源的利用。

太阳能电池制备

太阳能电池制备

太阳能电池制备
太阳能电池的制造涉及到多个步骤,主要包括硅片的制造、清洗和蚀刻、染色以及电池组装。

首先,硅片的制造是太阳能电池制造的第一步。

硅片的生产分为单晶硅和多晶硅两种方式。

单晶硅的生产过程包括原料熔化、晶体生长和切割等步骤,具有高纯度和高效率的特点。

多晶硅则是由多晶硅原料经过熔融、凝固和切割等步骤制成,相对于单晶硅成本更低,但效率较低。

制造出硅片后,需要对其进行清洗和蚀刻,以去除表面的污垢和杂质,并在硅片表面形成细微的纹路,提高太阳能电池的光吸收能力。

接着是染色的步骤,通常使用的染料是钛酸盐或染料敏化剂,这些染料可以帮助硅片吸收更多的光能,并将其转化为电能。

最后是电池的组装阶段,这包括将染色硅片与金属电极和背电极连接起来,并用封装材料密封,以保护电池免受环境的影响。

此外,在某些制备过程中,可能需要采用磁控溅射和掩模技术来制备组分渐变的薄膜材料,以提高太阳能电池的光电转换效率。

晶硅太阳能电池组件生产的基本工艺流程

晶硅太阳能电池组件生产的基本工艺流程

晶硅太阳能电池组件生产的基本工艺流程1.晶硅太阳能电池组件生产的第一步是选用优质的硅材料。

The first step in the production of crystalline silicon solar cell modules is to select high-quality silicon materials.2.硅材料经过精炼和加工后,制成硅片。

The silicon material is refined and processed to produce silicon wafers.3.硅片经过切割和抛光,形成标准尺寸的太阳能电池片。

The silicon wafers are cut and polished to form solar cell chips of standard size.4.太阳能电池片经过清洗和检验,确保质量达标。

The solar cell chips are cleaned and inspected to ensure quality standards are met.5.经过清洗和检验的电池片被涂覆上导电层和抗反射层。

The cleaned and inspected solar cell chips are coated with conductive and anti-reflective layers.6.经过光刻和腐蚀工艺,形成正负极电极。

Through photolithography and etching processes, positive and negative electrodes are formed.7.电池片经过扩散工艺,形成PN结。

The cell chips are diffused to form PN junctions.8.经过清洗和检验后,电池片被组装成电池组件。

After cleaning and inspection, the cell chips are assembled into solar modules.9.电池组件经过外观检查和性能测试,确保无缺陷。

太阳能电池组件工艺流程

太阳能电池组件工艺流程

太阳能电池组件工艺流程一、前期准备在进行太阳能电池组件的制造之前,需要进行一系列的前期准备工作。

首先,需要准备太阳能电池的原材料,包括硅片、导电背板、封装材料等。

同时,还需要准备生产设备和工具,如切割机、清洗设备、薄膜涂布机等。

二、硅片切割硅片是太阳能电池的核心部件,需要将大尺寸的硅片切割成适合电池组件的尺寸。

切割过程中需要使用切割机,将硅片切割成薄片。

切割后的硅片需要进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。

三、表面处理经过硅片切割后,需要对硅片的表面进行处理,以提高其光吸收能力和光电转换效率。

常见的表面处理方法包括酸洗、碱洗和氧化等。

酸洗可以去除硅片表面的氧化层,碱洗可以去除硅片表面的有机物,而氧化可以形成一层二氧化硅薄膜,增加硅片的光吸收能力。

四、背板制备背板是太阳能电池组件的支撑材料,需要具备良好的导电性和耐候性。

常见的背板材料包括铝板和不锈钢板。

背板制备的过程包括切割、清洗和涂覆导电层等步骤。

涂覆导电层可以提高背板的导电性能,确保电流的顺利传输。

五、电池片制备电池片是太阳能电池组件的核心部件,需要将硅片与导电背板进行连接。

首先,将经过表面处理的硅片放置在导电背板上,然后使用导电胶水将其固定在一起。

接下来,需要进行焊接,将硅片与导电背板之间的电流连接起来。

焊接完成后,还需要进行电池片的测试,以确保其质量和性能达到要求。

六、封装与测试电池片制备完成后,需要进行封装和测试。

封装是将电池片与玻璃、背板等材料进行固定和密封,以保护电池片免受外界环境的影响。

封装过程中需要使用封装材料和封装设备,确保电池组件的稳定性和耐久性。

完成封装后,还需要进行电池组件的测试,包括电流测试、电压测试和功率测试等,以验证其性能是否符合要求。

七、包装与出厂最后一步是对太阳能电池组件进行包装和出厂。

包装是将电池组件进行包装和标识,以便运输和销售。

常见的包装材料包括纸箱和泡沫塑料等。

包装完成后,太阳能电池组件可以出厂,交付给客户使用。

陈哲艮 晶体硅太阳电池制造工艺原理

陈哲艮 晶体硅太阳电池制造工艺原理

陈哲艮晶体硅太阳电池制造工艺原理陈哲艮晶体硅太阳电池制造工艺原理太阳能是一种清洁、可再生的能源,太阳电池作为太阳能转化为电能的关键设备,具有广阔的应用前景。

陈哲艮晶体硅太阳电池制造工艺是一种常见的太阳电池制造工艺,下面将对其原理进行详细介绍。

1. 晶体硅太阳电池的基本原理晶体硅太阳电池是利用光生电效应将太阳能转化为电能的装置。

其基本原理是当光照射到晶体硅表面时,光子会激发硅中的电子,使其跃迁到导带中,形成电子-空穴对。

通过引入P-N结构,形成电场,使电子和空穴分别向N区和P区移动,从而产生电流。

这样,光能就被转化为电能,实现太阳能的利用。

2. 制备硅晶体制造晶体硅太阳电池的第一步是制备硅晶体。

硅晶体是太阳电池的基材,其纯度和晶格结构对太阳电池的性能有重要影响。

制备硅晶体的方法主要有单晶法和多晶法。

单晶法通过将硅熔体缓慢冷却,使硅原子有序排列,形成单晶硅。

多晶法则通过快速冷却,使硅原子无序排列,形成多晶硅。

单晶硅具有较高的纯度和晶格完整性,但制备成本高;多晶硅则成本较低,但性能稍逊于单晶硅。

3. 制备P-N结构晶体硅太阳电池中的P-N结构是关键组成部分。

P-N结构的制备主要通过掺杂。

掺杂是在硅晶体中引入杂质,改变硅的导电性质。

在P区添加三价元素,如硼,形成P型硅;在N区添加五价元素,如磷,形成N型硅。

P型硅和N型硅之间形成P-N结构,形成内建电场。

4. 制备电极晶体硅太阳电池的电极是导电性能良好的材料,常用的材料有金属铝和银。

电极的制备通常通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法进行。

电极的主要作用是收集从P区和N区流出的电流,并将其引出。

5. 表面处理晶体硅太阳电池的表面处理对提高光吸收能力和光电转化效率非常重要。

常见的表面处理方法有刻蚀法和染色法。

刻蚀法通过化学反应去除硅表面的氧化层,增加光的吸收。

染色法则是在硅表面涂覆一层染料,增强光的吸收。

6. 导电膜的制备导电膜是晶体硅太阳电池的关键组成部分,用于收集光生电子和空穴并将其引出。

光伏电池主要工艺段

光伏电池主要工艺段

光伏电池主要工艺段光伏电池是一种将太阳能转化为电能的设备,其主要工艺段包括硅材料制备、硅片生产、电池片制造和组件装配等环节。

本文将对光伏电池的主要工艺段进行详细介绍。

1. 硅材料制备硅是光伏电池的主要材料,其制备过程包括冶炼、精炼和晶体生长。

首先,将硅矿石经过冶炼过程得到冶炼硅,然后通过精炼过程去除杂质,得到高纯度的硅。

最后,利用Czochralski法或区熔法将高纯度硅熔化并慢慢降温,使其形成硅单晶棒。

2. 硅片生产硅单晶棒经过切割、去边、抛光等工艺,制成薄片,即硅片。

硅片的厚度一般为200-300微米,表面光洁度要求高。

硅片的制备工艺对电池片的性能和成本有着重要影响。

3. 电池片制造电池片是光伏电池的核心组成部分,其制造过程主要包括扩散、沉积、光刻、腐蚀和金属化等环节。

首先,将经过清洗的硅片进行掺杂,形成P-N结构。

然后,在硅片表面沉积抗反射膜,提高光吸收能力。

接下来,通过光刻和腐蚀工艺形成电极和电池片的结构。

最后,利用金属化工艺在电池片表面镀上金属薄层,形成电极。

4. 组件装配电池片经过测试和分级后,按照一定的电路连接方式进行组装,形成光伏电池组件。

组件装配包括电池片的串联和并联,以及安装框架、背板、玻璃等组件。

组件装配的质量直接影响到光伏电池组件的性能和寿命。

除了上述主要工艺段外,光伏电池的制造过程中还涉及材料的选择、清洗、测试和封装等环节。

材料的选择包括硅材料、导电材料、光吸收材料等,不同的材料有不同的特性和成本。

清洗工艺用于去除杂质,确保制造过程的干净和纯净。

测试环节用于检测电池片和组件的性能指标,如光电转换效率、开路电压、短路电流等。

封装过程则用于保护电池片和组件,并提供结构支撑和防护。

总的来说,光伏电池的主要工艺段包括硅材料制备、硅片生产、电池片制造和组件装配等环节。

每个工艺段都有其独特的工艺和技术要求,对电池的性能和成本都有重要影响。

随着技术的不断发展,光伏电池的工艺也在不断进步,以提高光电转换效率、降低成本并延长电池的使用寿命。

太阳能电池板生产工艺

太阳能电池板生产工艺

太阳能电池板生产工艺
太阳能电池板是一种利用光能转化为电能的设备,其生产工艺主要包括硅材料的提纯、硅片的制备、电池片的制造和组件的装配等步骤。

第一步,硅材料的提纯。

太阳能电池板的主要材料是硅,通过石英矿石经过炼矿、冶炼等多道工序提纯成高纯度的硅块。

这一步骤要求材料的纯度达到99.999%,确保后续工艺的顺利进行。

第二步,硅片的制备。

将高纯度的硅块通过切割、抛光等工艺制备成硅片。

硅片的厚度一般在0.2-0.3毫米之间,而且要求
表面光洁度高,以提高光能的吸收效率。

在这一步骤中,还需要对硅片进行常规的检验,以确保质量的合格。

第三步,电池片的制造。

将硅片喷涂上磷酸盐等材料,形成
p-n结构。

然后将电极焊接在硅片上,并覆盖透明导电膜,以
提高光能吸收效率。

这样的硅片就成为了太阳能电池片。

在制造电池片的过程中,还需要进行测试和筛选,以确保质量的稳定。

第四步,组件的装配。

将多块电池片串联或并联在一起,组成一个完整的太阳能电池板组件。

首先,将电池片的电极引出,并连接在一起。

然后在电池片的正负两侧加上金属支架和背板,形成一个保护框架。

最后,在表面加上透明玻璃或塑料覆盖,在边缘密封,以保护电池片不受外界环境的影响。

以上就是太阳能电池板的主要生产工艺。

这些步骤中每一个环节都非常重要,对于最终的太阳能电池板的性能和寿命都有着直接的影响。

随着太阳能技术的不断发展和进步,太阳能电池板的生产工艺也在不断改进,以提高效率和降低成本,促进太阳能的广泛应用。

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

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。

  1. 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. 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. 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)。

硅太阳能电池-制造工艺PV的意思:它是英文单词Photovoltaic 的简写,中文意思是光生伏特”(简称光伏”)。

在物理学中,光生伏特效应(简称为光伏效应),是指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象硅太阳能电池制造工艺流程图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1 Q .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PECVD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:晶体硅太阳电池要通过三次印刷金属浆料, 传统工艺要用二次烧结才能形成良好的带有金 属电极欧姆接触,共烧工艺只需一次烧结,同时 形成上下电极的欧姆接触。

在太阳电池丝网印刷 电极制作中,通常采用链式烧结炉进行快速烧 结。

9、 电池片测试:完成的电池片经过测试分档进行归类。

硅太阳电池结构示意图 当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被 硅材料吸收 ; 光子的能量传递给了硅原子,使电 子发生了越迁,成为自由电子在 P-N 结( pn junction )两侧集聚形成了电位太阳光线太阳电池结构原上电极N 型硅PN 结P 型硅下电极差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的的实质是:光子能量转换成电能的过程1 、太阳能光伏系统的组成和原理太阳能光伏系统由以下三部分组成:太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。

太阳能光伏系统具有以下的特点:- 没有转动部件,不产生噪音;- 没有空气污染、不排放废水;- 没有燃烧过程,不需要燃料;- 维修保养简单,维护费用低;- 运行可靠性、稳定性好;- 作为关键部件的太阳电池使用寿命长,晶体硅太阳电池寿命可达到25 年以上;<br ></a>- 根据需要很容易扩大发电规模。

光伏系统应用非常广泛,光伏系统应用的基本形式可分为两大类:独立发电系统和并网发电系统。

应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。

随着技术发展和世界经济可持续发展的需要,发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电,主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW 级集中型大型并网发电系统等,同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。

光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到0.3〜2W的太阳能庭院灯,大到MW 级的太阳能光伏电站,如3.75kWp 家用型屋顶发电设备、敦煌10MW 项目。

其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。

尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。

图4-1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。

其中包含了光伏系统中的几个主要部件:光伏组件方阵:由太阳电池组件(也称光伏电池组件)按照系统需求串、并联而成,在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出,它是太阳能光伏系统的核心部件。

'蓄电池:将太阳电池组件产生的电能储存起来,当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时,将储存的电能释放以满足负载的能量需求,它是太阳能光伏系统的储能部件。

目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池,对于较高要求的系统,通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。

'控制器:它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个系统的核心控制部分。

随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势,如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。

逆变器:在太阳能光伏供电系统中,如果含有交流负载,那么就要使用逆变器设备,将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。

太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。

光伏系统的应用具有多种形式,但是其基本原理大同小异。

对于其他类型的光伏系统只是在控制机理和系统部件上根据实际的需要有所不同,下面将对不同类型的光伏系统进行详细地描述。

2、光伏系统的分类与介绍一般将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。

如果根据光伏系统的应用形式、应用规模和负载的类型,对光伏供电系统进行比较细致的划分,可将光伏系统分为如下六种类型:小型太阳能供电系统(Small DC );简单直流系统( Simple DC );大型太阳能供电系统(Large DC );交流、直流供电系统(AC/DC );并网系统( Utility Grid Connect );混合供电系统( Hybrid );并网混合系统多晶硅薄膜材料同时具有单晶硅材料的高迁移率及非晶硅材料的可大面积、低成本制备的优点。

因此,对于多晶硅薄膜材料的研究越来越引起人们的关注,多晶硅薄膜的制备工艺可分为两大类:一类是高温工艺,制备过程中温度高于600 C,衬底使用昂贵的石英,但制备工艺较简单。

另一类是低温工艺,整个加工工艺温度低于600 C,可用廉价玻璃作衬底,因此可以大面积制作,但是制备工艺较复杂。

目前制备多晶硅薄膜的方法主要有如下几种:低压化学气相沉积( LPCVD ) 这是一种直接生成多晶硅的方法。

LPCVD 是集成电路中所用多晶硅薄膜的制备中普遍采用的标准方法,具有生长速度快,成膜致密、均匀、装片容量大等特点。

多晶硅薄膜可采用硅烷气体通过LPCVD 法直接沉积在衬底上,典型的沉积参数是:硅烷压力为13.3〜26.6Pa ,沉积温度Td=580 〜630 C,生长速率5〜10nm/min 。

由于沉积温度较高,如普通玻璃的软化温度处于500〜600 C,则不能采用廉价的普通玻璃而必须使用昂贵的石英作衬底。

LPCVD 法生长的多晶硅薄膜,晶粒具有择优取向,形貌呈“V'字形,内含高密度的微挛晶缺陷,且晶粒尺寸小,载流子迁移率不够大而使其在器件应用方面受到一定限制。

虽然减少硅烷压力有助于增大晶粒尺寸,但往往伴随着表面粗糙度的增加,对载流子的迁移率与器件的电学稳定性产生不利影响。

固相晶化(SPC)所谓固相晶化,是指非晶固体发生晶化的温度低于其熔融后结晶的温度。

这是一种间接生成多晶硅的方法,先以硅烷气体作为原材料,用LPCVD 方法在550 C左右沉积a-Si:H 薄膜, 然后将薄膜在600 C以上的高温下使其熔化,再在温度稍低的时候出现晶核,随着温度的降低熔融的硅在晶核上继续晶化而使晶粒增大转化为多晶硅薄膜。

使用这种方法,多晶硅薄膜的晶粒大小依赖于薄膜的厚度和结晶温度。

退火温度是影响晶化效果的重要因素,在700 C以下的退火温度范围内,温度越低,成核速率越低,退火时间相等时所能得到的晶粒尺寸越大;而在700 C以上,由于此时晶界移动引起了晶粒的相互吞并,使得在此温度范围内,晶粒尺寸随温度的升高而增大。

经大量研究表明,利用该方法制得的多晶硅晶粒尺寸还与初始薄膜样品的无序程度密切相关,T.Aoyama 等人对初始材料的沉积条件对固相晶化的影响进行了研究,发现初始材料越无序,固相晶化过程中成核速率越低,晶粒尺寸越大。

由于在结晶过程中晶核的形成是自发的,因此,SPC 多晶硅薄膜晶粒的晶面取向是随机的。

相邻晶粒晶面取向不同将形成较高的势垒,需要进行氢化处理来提高SPC 多晶硅的性能。

这种技术的优点是能制备大面积的薄膜,晶粒尺寸大于直接沉积的多晶硅。

可进行原位掺杂,成本低,工艺简单,易于形成生产线。

由于SPC 是在非晶硅熔融温度下结晶,属于高温晶化过程,温度高于600 C,通常需要1100 C左右,退火时间长达10个小时以上,不适用于玻璃基底,基底材料采用石英或单晶硅,用于制作小尺寸器件,如液晶光阀、摄像机准分子激光晶化(ELA) 激光晶化相对于固相晶化制备多晶硅来说更为理想,其利用瞬间激光脉冲产生的高能量入射到非晶硅薄膜表面,仅在薄膜表层100nm 厚的深度产生热能效应,使a-Si 薄膜在瞬间达到1000 C左右,从而实现a-Si向p-Si的转变。

在此过程中,激光脉冲的瞬间(15〜50ns) 能量被a-Si 薄膜吸收并转化为相变能,因此,不会有过多的热能传导到薄膜衬底,合理选择激光的波长和功率,使用激光加热就能够使a-Si 薄膜达到熔化的温度且保证基片的温度低于450 C,可以采用玻璃基板作为衬底,既实现了p-Si 薄膜的制备,又能满足LCD 及OEL 对透明衬底的要求。

相关文档
最新文档