太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介

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太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测太阳能电池片的生产工艺流程一般包括硅片铸锭、硅片切割、硅片抛光、硅片清洗、P/N接面、清雾测试、电池片腐蚀、N接面增粗、金属化、设计衬底、背面电极印刷、烧结与退火、清洗与测试、切割、封装等步骤。

下面将对这些步骤进行详细介绍。

硅片铸锭是太阳能电池片生产的第一步。

在这一步骤中，通过将高纯度的硅溶解在熔融的硅中，然后将溶液浇入铸锭模具中，冷却凝固形成硅铸锭。

硅铸锭的质量和纯度会直接影响到后续工艺的效果。

硅片切割是将硅铸锭切割成薄片的过程，主要应用的是线切割技术或者砂轮切割技术。

切割后的硅片会形成所需尺寸的方形或圆形硅片。

硅片抛光是将硅片表面进行抛光处理，以去除切割过程中产生的划痕和不规则表面，提高硅片的光反射性能。

硅片清洗是在硅片抛光后对硅片进行清洁处理，以去除表面的油污和杂质。

P/N接面是将P型硅片和N型硅片连接起来的过程。

这一步骤是太阳能电池片中最关键的一步，它将决定电池片的能量转化效率。

通常采用的方法是将磷加工成磷酸，然后将其涂覆在P型硅片上，再通过将N型硅片压在P型硅片上，使得P和N接触并形成P/N结。

清雾测试是将已经形成P/N结的硅片放入高湿环境下进行测试，以检测硅片在高湿环境中的性能和可靠性。

电池片腐蚀是在清雾测试后对硅片进行化学腐蚀处理，以去除P型硅片表面的氧化层和形成纳米级的柱状结构，以提高硅片的光吸收性能。

N接面增粗是在电池片腐蚀后对N型硅片进行增粗处理，以增加硅片的表面积和提高电流收集能力。

金属化是在硅片表面沉积金属膜，以形成电池片的正、负极。

通常采用的方法是通过化学还原法或物理气相沉积法，在硅片表面沉积金属膜。

设计衬底是在金属化过程中使用的基板，用于支撑电池片，并提供电子的导电通道。

常见的材料有玻璃、不锈钢等。

背面电极印刷是在电池片的背面印刷导电层，以形成电极，提供电流收集的通道。

通常采用的方法是在硅片背面涂覆导电胶体，然后通过丝网印刷的方式进行印刷。

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。

晶硅太阳能电池制造工艺-工艺流程以及工序简介

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
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：
清洗制绒
扩散
周边刻蚀
印刷电极PECVD去磷玻璃烧结分选测试
检验入库
1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选
11.激光 10.烧结 9.丝网印刷正电极 8.烘干
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
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）
(b). 多晶制绒---RENA InTex
3Si 2HNO3 18HF 3H2SiF6 0.45NO 1.35NO2 0.1N2O 4.25H2 2.75H2O
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。

太阳能电池工艺流程

太阳能电池工艺流程太阳能电池是一种利用光电效应将太阳光能转化为电能的器件，是清洁能源领域中备受关注的技术之一。

太阳能电池的制造过程涉及多个工艺步骤，下面将简要介绍太阳能电池的工艺流程。

1.晶体硅材料准备太阳能电池的主要材料是硅，一般采用晶体硅。

晶体硅材料准备是太阳能电池制造的第一步，通常通过硅矿石提炼、高纯度硅棒拉制等工艺来获取高质量的硅材料。

2.硅片加工经过硅材料准备后，硅片需要进行加工。

硅片加工包括切割、抛光、清洗等步骤，以确保硅片表面光滑、无瑕疵，提高光电转换效率。

3.扩散和光刻扩散是将掺杂物diffused 到硅片表面，形成p-n 结，是太阳能电池的关键工艺之一。

光刻是通过光掩膜技术在硅片表面形成电极图案，为后续的金属化工艺做准备。

4.金属化金属化是在硅片表面沉积金属电极，将光电转换的电荷导出，形成电路。

金属化工艺需要高精度的设备和工艺控制，以确保电极与硅片的良好接触性和导电性。

5.封装封装是将太阳能电池芯片与支撑材料（如玻璃、背板等）进行封装，保护太阳能电池不受外界环境影响，并提高组件的稳定性和耐久性。

6.测试和质检经过封装后的太阳能电池需要进行测试和质检，以确保电池组件的性能符合要求。

测试包括电性能测试、外观检查、温度湿度试验等，质检则是对电池组件的质量进行全面检查。

7.成品包装最后一步是将经过测试和质检合格的太阳能电池组件进行包装，以便运输和安装。

包装通常采用防震、防潮的材料，保证太阳能电池组件在运输过程中不受损坏。

总的来说，太阳能电池的制造工艺是一个复杂而精密的过程，涉及多个步骤和环节。

只有严格控制每个工艺步骤，确保材料和设备的质量，才能生产出高效、稳定的太阳能电池产品。

随着太阳能电池技术的不断进步和完善，相信太阳能电池将在未来发挥越来越重要的作用，成为清洁能源领域的主力。

太阳能电池生产工艺

太阳能电池生产工艺太阳能电池生产工艺一般分为：制绒、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD，丝网印刷，烧结，分类检测和封装。

制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀，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。

相关设备有无锡瑞宝，德国RENA，深圳捷佳创，这些设备中最好的是RENA，因为他不光卖设备，还卖制绒工艺的专利。

所使用的介质有HF，HCL，HNO3，NaOH，Na2SiO3和乙醇等。

动力源有自来水，纯水，压缩空气，氮气，工艺冷却水，废水，热排风和酸排风。

扩散的目的在于形成PN结。

硅片含硼，是P型结物质，需要往里面掺杂磷，使电子发生移动，形成PN结空穴。

所使用的介质有POCL3，N2，O2。

动力源有压缩空气，氮气，工艺冷却水，热排风和有机排风。

使用的设备是高温扩散炉，厂商有SVCS，TEMPRESS，长沙48所等。

该道工艺有洁净要求，需要在洁净室内运行。

因为扩散炉内的石英管需要清洗，所以需要增加一种石英管清洗机。

扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃，即SiO2和 P2O5的混合物，所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。

动力源有氮气，压缩空气，纯水，HF，热排风，酸排风，废水等。

设备有深圳捷佳创。

刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开，防止短路。

目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。

动力源有CF4，N2，NH3，热排风，有机排风。

PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜，增加折射率，同时掺杂H元素，使缺陷减少，还可以保护硅片。

所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备，还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。

动力源有SiH4，NH3，氮气，压缩空气，工艺冷却水，热排风，硅烷排风等。

丝网印刷的目的在于印刷导电电极。

先印背面，再印正面。

目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线。

动力源有真空，压缩空气，热排风，有机排风等。

太阳能电池生产工艺

太阳能电池生产工艺首先，硅片生产是太阳能电池模块生产的第一步。

硅片是太阳能电池模块的主要材料，它通常由硅石经过多道工序精炼而得。

首先，将硅石经过矿石破碎、洗净等处理，得到高纯度的硅石。

然后再将硅石进行冶炼，将硅石氧化成气体，生成氯硅，然后通过反应得到晶体硅棒。

最后，将晶体硅棒进行切割，得到薄片状的硅片。

接下来，太阳能电池片生产是硅片生产之后的工序。

太阳能电池片是利用硅片的光电效应将太阳光转化为电能的核心部件。

太阳能电池片的制作主要包括：光刻工艺、扩散工艺、金属化工艺等。

光刻工艺是通过光刻胶和掩模板进行光刻，形成各个电极和局域化掺杂区。

扩散工艺是将磷、硼等掺杂物加入硅片中，形成阳极和阴极掺杂区。

金属化工艺是将铝、银等金属导电材料涂敷到电极上，用于导电和汇流。

然后，电池片组装是太阳能电池模块生产的关键环节。

电池片组装主要包括：电池片排布、焊接、封装等步骤。

首先，将多个电池片按一定排布方式连接在一起，形成电池片组串。

然后，用导线将电池片组串与电池片组串进行电池片间的串联。

最后，将电池片组装到玻璃盖板上，并使用硅胶密封，形成太阳能电池模块。

最后，封装是太阳能电池模块生产的最后一步。

封装主要包括：边框固定、背板安装和玻璃盖板密封等步骤。

首先，将太阳能电池模块固定在铝合金边框上，以保护电池片和其他组件。

然后，在背板上安装逆变器、连接盒等配套设备。

最后，使用硅胶或胶条将玻璃盖板与边框密封，确保太阳能电池模块的防水和绝缘性能。

综上所述，太阳能电池模块的生产工艺主要包括：硅片生产、太阳能电池片生产、电池片组装和封装等环节。

这些环节需要经过精细的工艺控制和设备支持，才能生产出高质量的太阳能电池模块，为太阳能发电系统提供可靠的电能转换装置。

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的生产工艺流程包括以下几个主要步骤：硅材料准备、单晶硅制备、多晶硅制备、硅片生产、太阳能电池片制备、电池片测试和封装。

第一步是硅材料的准备。

太阳能电池片大多使用硅材料制作，硅材料主要是以矽矿石加工得到的纯硅。

矽矿石一般经过破碎、乾燥、磁选等步骤处理，去除其中的杂质，纯化硅材料。

第二步是单晶硅的制备。

单晶硅是按照一定的方法和工艺条件，通过化学反应或者物理方法，使硅矿石中的硅原子重新排列制成，以获得纯度较高，晶体结构完整的硅材料。

单晶硅是最理想的太阳能电池材料。

第三步是多晶硅的制备。

多晶硅相对于单晶硅来说纯度较低，但是成本更低，因此在太阳能电池片的制作中也被广泛应用。

多晶硅的制备过程中，矽炉和硅棒是关键设备和原材料。

矽炉用来熔化硅材料，硅棒则是通过将熔化的硅材料钢水注入到硅棒中，并进行拉伸形成多晶硅棒。

第四步是硅片生产。

硅片是太阳能电池片的载体，其表面需要进行背面抛光和清洗处理，以去除杂质和氧化物。

然后将硅棒切割成一定大小的片块，再进一步进行酸洗和抛光处理，使其表面达到较高的光亮度。

同时，硅片的厚度也需要根据要求进行调整。

第五步是太阳能电池片的制备。

在这一步骤中，首先需要将硅片经过P型和N型的掺杂，形成P-N结。

接着，在硅片表面形成一层氧化硅，并在上面应用光刻和蚀刻技术，制作出电池的正负极。

然后，在硅片表面涂覆一层导电薄膜，并通过电镀或者物理气相沉积等方法制作电池的电极。

第六步是电池片的测试。

在这一步骤中，需要对生产出来的太阳能电池片进行各项性能测试，包括开路电压、短路电流、光电转换效率等指标的测量。

通过这些测试，可以确保电池片的质量和性能符合要求。

最后一步是电池片的封装。

在这一步骤中，需要将电池片与其他部件进行连接和封装，以形成太阳能电池模块。

这包括电池片的串连和并连，以及外部边框和玻璃罩等外包装的安装。

封装完成后，太阳能电池模块即可供日常使用。

总之，太阳能电池片的生产工艺流程包括硅材料准备、单晶硅制备、多晶硅制备、硅片生产、太阳能电池片制备、电池片测试和封装。

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。

太阳电池制造工艺

太阳电池制造工艺以太阳电池制造工艺为题，下面将介绍太阳电池的制造工艺流程和相关技术。

一、硅片生产：太阳电池的主要材料是硅片，其制造过程主要包括多晶硅制备、硅锭生长、硅片切割等环节。

多晶硅是通过化学方法或物理方法将纯度较低的硅原料提纯而得。

在石英炉中，将多晶硅材料加热至高温，然后通过液相和固相结合的方式，使硅材料逐渐凝固而形成硅锭。

硅锭经过表面粗糙化处理后，再通过切割机械将其切割成薄片，即硅片。

二、硅片清洗：硅片切割完成后，需要对其进行清洗，以去除表面的污染物和杂质。

清洗过程主要包括浸泡、超声波清洗、喷淋清洗等步骤。

通过这些清洗工艺，可以使硅片表面达到较高的洁净度。

三、涂层：清洗后的硅片需要进行涂层处理，以提高其光吸收能力。

常用的涂层材料有氧化铝、氮化硅等。

涂层可以增加硅片的反射率，提高光的吸收效率。

四、制作PN结：涂层完成后，需要对硅片进行掺杂和扩散处理，形成PN结。

这一步骤是太阳能电池的核心工艺之一。

通过将掺杂剂加入硅片中，使硅片形成P型和N型区域，形成PN结。

通常使用磷、硼等掺杂剂进行掺杂。

五、金属化：PN结形成后，需要对硅片进行金属化处理，以便电流的导出。

常用的金属化工艺有屏蔽层、导电胶等。

金属化处理后，可以提高太阳电池的导电性能，减小电阻损耗。

六、封装：金属化处理完成后，需要对太阳电池进行封装。

封装主要是为了保护太阳电池，提高其耐久性和稳定性。

常见的封装方式有玻璃封装、塑料封装等。

封装后的太阳电池可以更好地抵抗外界环境的侵蚀和损坏。

七、测试：需要对制造好的太阳电池进行测试，以确保其性能和质量。

测试主要包括开路电压、短路电流、填充因子、转换效率等参数的测量。

通过测试，可以评估太阳电池的性能指标，对不合格品进行淘汰，确保产品的质量和可靠性。

总结：太阳电池的制造工艺包括硅片生产、清洗、涂层、制作PN结、金属化、封装和测试等环节。

这些工艺的合理运用和控制，可以提高太阳电池的效率和质量，推动太阳能产业的发展。

太阳能电池制造中的工艺技术

太阳能电池制造中的工艺技术随着能源消耗和环境污染的日益加剧，太阳能电池作为一种绿色能源的代表，被越来越广泛地应用于各个领域。

然而，太阳能电池的制造是一项复杂的工艺过程，需要多种技术的协同作用，才能生产出高效、稳定、耐久的太阳能电池。

本文将从四个方面介绍太阳能电池制造中的工艺技术。

一、硅材料的制备太阳能电池中最常用的材料是硅，硅的制备涉及到多个过程。

首先是粗硅的制备，通过矿石冶炼、三氯化硅还原或其他方法将硅矿石转化为多晶硅或硅棒。

接着是单晶和多晶硅的生长，单晶硅生长需要使用Czochralski或浮区熔岩法，而多晶硅生长则使用加热剂法或其他方法。

最后是硅切片的制备，将硅棒或多晶硅进行切割和磨光，制成一定厚度的硅片。

二、太阳能电池的制备太阳能电池的制备需要经过多个步骤，首先是硅片的清洗。

在清洗之后，需要进行刻蚀，将硅表面形成的氧化层去除，以便接下来的工艺步骤。

接着是P/N型硅的取向，使硅片的表面有P区和N区之分。

然后是沉积氧化硅，用于保护硅片表面。

接下来是极化，将硅片在高温下置于磷酸和氧化亚铁溶液中，形成氧化铁膜。

最后是金属化，涂抹金属胶粘剂，将银、铝、铜等金属在硅片表面制成电极，构成太阳能电池。

三、封装太阳能电池的封装是指将太阳能电池制成模块，以便用于实际应用领域。

封装需要考虑到多个因素，例如材料选择、连接技术、保护措施等。

常见的太阳能电池封装方式包括玻璃-背板-框架（GBF）、透明胶-硅胶封装技术（EVA）、玻璃-背板-框架-胶封装技术（GBF）等。

这些封装技术不同，但都能在保护太阳能电池的同时提高太阳能电池的效率和寿命。

四、检测太阳能电池制造过程中，需要进行多种检测，以确保最终生产出的太阳能电池符合质量要求。

常见的太阳能电池检测技术包括Dark IV检测、EL检测、量子效率和光谱响应等。

这些检测技术可用于测量太阳能电池的性能指标，例如转换效率、填充因子、开路电压和短路电流等。

总结太阳能电池制造是一项复杂的过程，需要多项工艺技术的支持。

太阳能电池生产工艺

工艺步骤：分17步。进舟→慢抽真空→快抽真空→调压→恒温→恒压→检漏→调压 →淀积→淀积→淀积→抽真空稀释尾气→ 清洗→抽真空→抽真空→充氮→退舟。
条件：温度480℃，淀积压强200Pa，射频功率1800W，抽空设定压强0.5pa，进出舟设定15%。
质量目标：淀积后表面颜色深蓝且均匀。
管式PECVD
烧印扩绒原定数烧应烧结刷散面始等目结考结工背后后硅等，炉虑工
场方硅片。高的以艺厚块片的源自度电厚电艺温特下较
区点因为
。阻度阻。率。
长，素灵
度如：活
，烧
，
条件
带结
设
速温
定
设区
时
网带式烧结炉
设备要求：网带运行平稳、温度均匀、可靠性高。节能环保，气流稳定，能提供理想燃烧环境且及时排出废气。
生保操标安成品工工产护作准全本质艺艺
管环简化需需需，需
境单生求求求持求
—
的方产需便的
续改能
理
求的需。需求
求
进够。不
断
的需
优化
求
○ 漏浆及较大断线。烘干温度160℃—240℃，具体据浆料确定。
丝网印刷机
印刷达标的电池片
烧结
一．目的：形成烧结合金和欧姆接触及去除背结。二．原理：
○ 烧结合金是指高温下金属和硅形成的合金，主要有正栅的银硅合金、背场的铝硅合金、背电极的银铝合金。
○ 烧结过程实际上是一个高温扩散过程，是一个对硅掺杂的过程，需加热到铝硅共熔点（577℃）以上。经过合金化后，随着温度的下降，液相中的硅将重新凝固出来，形成含有少量铝的结晶层，它补偿了N层中的施主杂质，从而得到以铝为受主杂质的P层，达到了消除背结的目的。

1_太阳能电池片生产工艺流程

一、太阳电池简介
3、硅太阳能电池工作原理（二）、P-N结 • P型半导体和N型半导体结合，交界面会形成一个P-N结，形成P-N结内电场，阻碍着电子和空穴的移动。
一、太阳电池简介
• 首先是P-N结附近的电子和空穴发生扩散运动：N型区域的电子向P型区域扩散，相对于P型区域的空穴向N型区域扩散。
2、太阳电池分类
一、太阳电池简介
• 晶体硅电池—单晶硅
一、太阳电池简介
• 晶体硅电池—多晶硅电池
一、太阳电池简介
• 3、硅太阳能电池工作原理 • （一）、硅的掺杂 • 半导体硅原子外层有4个电子，按固定轨道绕原子核转动。当受到外来能量作用时，这些电子会脱离轨道成为自由电子，并在原来位置形成一个“空穴”。 • 如果硅中掺入硼，镓等元素，由于这些元素可捕获电子，就形成空穴半导体，用P表示。 • 如果掺入可以释放电子的磷，砷元素，就形成电子型半导体，用N表示。
二、太阳电池生产工艺
分类检测
工作原理：本系统通过模拟AM（Air Mass）1.5 1000W/m2太阳光脉冲照射PV电池表面产生光电流，光电流流过可编程模拟负载，在负载两端产生电压，负载装置将采样到的电流、电压传送给SCLoad计算,得到IV曲线及其它指标，并根据实际光强和温度对它们进行修正。SCLoad 根据测试结果，按照给定的分类规则分类，将分类结果传送给分检系统，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）
二、太阳电池生产工艺
二、太阳电池生产工艺

太阳能电池片生产工艺流程

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太阳能电池片生产概述
太阳能电池片的概念
太阳能电池片是一种将太阳能转化为电能的设备主要由硅材料制成具有光电转换功能太阳能电池片可以应用于各种领域如光伏发电、太阳能路灯等太阳能电池片的性能和寿命取决于其制造工艺和质量
测试与包装
电池片性能测试
测试项目：光电转换效率、功率、电压、电流等测试方法：使用专业测试设备进行测试测试标准：符合国家标准或行业标准测试结果：记录测试数据分析电池片性能
电池片包装流程
电池片测试：通过测试设备对电池片进行性能测试确保其符合标准电池片分类：根据测试结果将电池片分类如级、B级、C级等电池片包装：将分类后的电池片进行包装包括防静电袋、防潮袋等电池片标签：在包装上贴上标签标明电池片的型号、规格、生产日期等信息电池片入库：将包装好的电池片入库等待发货或进一步加工
硅片切割机：用于切割硅片使其成为太阳能电池片的基本材料
清洗机：用于清洗硅片去除表面的杂质和污染物
扩散炉：用于在硅片表面形成p-n结使硅片具有光电转换能力
丝网印刷机：用于在硅片表面印刷电极和栅线形成太阳能电池片的基本结构
烧结炉：用于烧结电极和栅线使其与硅片结合形成太阳能电池片
测试仪：用于测试太阳能电池片的光电转换效率和性能指标
烧结工艺流程
准备材料：硅片、银浆、玻璃等印刷：将银浆印刷在硅片上烘干：将印刷好的硅片放入烘干炉中烘干烧结：将烘干后的硅片放入烧结炉中烧结冷却：将烧结后的硅片放入冷却炉中冷却测试：对烧结后的硅片进行性能测试

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。

太阳能电池板的生产工艺流程

太阳能电池板的生产工艺流程太阳能电池板的生产工艺流程封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的太阳能电池板。

电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了电池的抗击强度。

产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键，所以太阳能电池板的封装质量非常重要。

(1)流程电池检测——正面焊接——检验——背面串接——检验——敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——层压——去毛边(去边、清洗)——装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——焊接接线盒——高压测试——组件测试——外观检验——包装入库。

(2)组件高效和高寿命的保证措施高转换效率、高质量的电池片；高质量的原材料，例如，高的交联度的EVA、高黏结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等；合理的封装工艺，严谨的工作作风，由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，如应该戴手套而不戴、应该均匀地涂刷试剂却潦草完事等都会严重地影响产品质量，所以除了制定合理的工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。

(3)太阳能电池组装工艺简介①电池测试：由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效地将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。

以提高电池的利用率，做出质量合格的太阳能电池组件。

如果把一片或者几片低功率的电池片装在太阳电池单体中，将会使整个组件的输出功率降低。

因此，为了最大限度地降低电池串并联的损失，必须将性能相近的单体电池组合成组件。

②焊接：一般将6～12个太阳能电池串联起来形成太阳能电池串。

传统上，一般采用银扁线构成电池的接头，然后利用点焊或焊接(用红外灯，利用红外线的热效应)等方法连接起来。

现在一般使用60％的Sn、38％的Pb、2％的Ag 电镀后的铜扁丝(厚度约为100～200μm)。

太阳能电池组件生产流程和工序

④ 峰值电压（Um）：峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是V，组件的峰值随电池片串联数量的增减而变化，36 片电池片串联的组件峰值电压为17~17.5V。
⑤ 峰值功率（Pm）:峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池组件在正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘积Pm=Im ×Um。峰值功率的单位是W。太阳能电池组件的峰值功率取决于太阳能辐照度、太阳光谱分布和组件的工作温度，因此太阳能电池组件的测量要在标准条件下进行，测量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度1KW/m2、光谱AM1.5、测试温度25 ℃。 ⑥ 填充因子（FF）:填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池组件的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值：FF=Pm/Isc×UOC。填充因子是评价太阳能电池组件所用电池片输出特性好坏的一个重要参数，它的值越高表明所用太阳能电池组件输出特性越趋于矩形，电池组件的光电转换效率越高。太阳能电池组件的填充因子系数一般在0.5~0.8之间，也可用百分数表示。
（11）高压试：高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件耐压型和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。测试方法是将组件引出线短路后接到高压测试仪的正极，将组建暴露的金属部分接到高压测试仪的负极，以不大于 500V/s的速率加压，直到达到1000V加上2倍的被测组件开路电压，维持1min，如果开路电压小于50V，则所加电压为500V。
（2）激光划片:J就是用激光划片机将整片的电池片根据需要切割成组件所需规格尺寸的电池片。例如在制作一些小功率电池组件时，就要将整片的电池片切割成四等分、六等分、九等分等。在电池片切割前，要事先设计好切割路线，编号切割程序，尽量利用边角料，以提高电池的利用率。（3）电池片单焊（正面焊接）：是将互连条焊接到电池片的正面（负极）的主栅线上。要求焊接平直，牢固，用手沿45°左右方向轻提互连条不脱落，过高的焊接温度和过长的时间会导致低的撕裂强度或碎裂电池。手工焊接时一般用恒温电烙铁，大规模生产时使用全自动焊接机。焊带的长度约为电池片边长的两倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。

太阳能电池制造工艺流程

二、晶体硅电池片生产技术
基本流程
清洗制绒炉前清洗、烘干扩散边缘刻蚀
包装、组件
丝网印刷
PECVD
去PSG
1、清洗制绒
目的： I. 降低硅片反射率，提高光的利用率。 II. 增大P-N结面积，提高短路电流。 III.去除线切割工序造成的表面损伤和缺陷。单晶： I. 碱去除损伤层 II. 碱腐蚀制绒面单晶各向异性，腐蚀成金字塔状（各向异性因子AF。浓碱高温，低 AF，抛光；稀碱低温，高AF，制绒。） III.酸中和碱、去除表面氧化层、去金属离子多晶： I. 酸去除损伤层 II. 酸腐蚀制绒面利用晶体缺陷（多晶各向同性、晶粒）腐蚀成坑状 III.碱去除多空硅 IV. 酸中和碱、去金属离子
溶解残留SiO2 漂洗前道工序，改善疏水性附着药液
风干硅片表面水份
3、扩散
目的：原理及方法：制作适合太阳能电池的P-N结 I. 高温下物质分子或原子剧烈运动引起的自然扩散 II. V族杂质（磷）掺入P型基底或III族杂质（硼）掺入N型基底 III.形成电性能不同于基体材料的扩散层 I. 薄层方块电阻 II. 车间环境洁净度四探针尘埃粒子计数器
短波响应好温度时间弊：烧结时容易烧穿串联电阻高
温度越高，方阻越低，结深栅线密度要求高（改善填越深充因子），工艺难度大。时间越长，方阻越低，结深越深
利：减小接触电阻 a 弊：体内复合增加 l 流量 R=ρ PClO
N2
ρ l 时间 ρ l =a = ( )( ) l→ d 2⋅ a d a d O
相关化学反应方程式：
2P2 O 5 + 5Si = 5SiO 2 + 4P
>600°C 4POCl 3 + 3O 2 + 5Si → 5SiO 2 + 6Cl 2 + 4P

太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介

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。
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（POCl 3液态扩散）
谢谢大家！
(c). 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应：
4PCl3 ? 5O2 ? 2P2O5 ? 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：
2PO ? 5Si ? 5SiO ? 4P ?
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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。
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。