晶硅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、 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， 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（ 左右） 磷硅玻璃的折射率在 左右，比氮化硅折射率（2.07左右）小， 左右 左右 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。 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 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质，会增加少子表面复合， 效率下降。 效率下降。
600°C以上 5 POCl 3 → 3PCl 5 + P2 O5
2 P2 O5 + 5Si 900°C以上 → 5SiO 2 + 4 P ↓
4 PCl 5 + 5O 2 ∆ 2 P2 O5 + 10Cl 2 ↑ →
3.沉积减反射膜（PECVD） 3.沉积减反射膜（PECVD）工序 沉积减反射膜
(b). 多晶制绒 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： 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。
沉积减反射膜的作用、目的： 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 行钝化。 的悬空键和降低表面态， 的悬空键和降低表面态，从而降低 表面复合损失， 表面复合损失，提高太阳电池的光 电转换效率。 电转换效率。 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， 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。 高太阳电池的光电转换效率。
1）、硅太阳能电池的制造工艺流程： ）、硅太阳能电池的制造工艺流程： ）、硅太阳能电池的制造工艺流程
清洗制绒 清洗制绒
扩散
周边刻蚀
印刷电 印刷电极
PECVD 去磷硅玻璃
烧结
分选测试
检验入 检验入库
1.原料硅片清洗制绒 1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选 12.测试分选
2.高温扩散（液态扩散） 2.高温扩散（液态扩散） 高温扩散 3.去磷硅玻璃（ PSG） 3.去磷硅玻璃（去PSG） 去磷硅玻璃 4.沉积减反射膜（PECVD） 4.沉积减反射膜（PECVD） 沉积减反射膜 5.丝网印刷背电极 5.丝网印刷背电极 6.烘 6.烘 干 7.丝网印刷背电场 7.丝网印刷背电场
正电极
5.烧结工序 5.烧结工序
烧结的目的、作用： 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。
11.激光 11.激光 10.烧 结 10.烧
9.丝网印刷正电极 9.丝网印刷正电极 8.烘 干 8.烘
2）、工序简介 ）、工序简介 ）、
目前硅太阳能电池制造工序主要有： 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 单晶制绒---捷佳创 单晶制绒
目的与作用： 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。
2.
3.
扩散（ 液态扩散） 2. 扩散（POCl3液态扩散）
扩散的目的：制造太阳能电池的 结。 制造太阳能电池的PN结 制造太阳能电池的
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。
6.Laser刻蚀工序 刻蚀工序 6.
Laser刻蚀的目的、作用： Laser刻蚀的目的、作用： 刻蚀的目的 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 硅片经Laser刻蚀后的示意图 Laser
测试分选工序 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。
测试分选
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发电应用
谢谢大家！
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。
2.
4.丝网印刷工序 4.丝网印刷工序
上电极以及正面的小栅线是银浆 小栅线是银浆 上电极 背电极是银铝浆 背电场是铝浆 背电极、上电极 小栅线起到收 背电极、上电极以及小栅线 小栅线 集电子的作用。 背电场的作用是可以提高电子的收 背电场 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。
太阳能电池制造工艺
——工艺流程以及工序简介
1.前言 前言
硅太阳能电池的结构及其工作原理： 硅太阳能电池的结构及其工作原理：
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
磷扩散层
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 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应：
4 PCl3 + 5O2 → 2 P2O5 + 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：
2 P O + 5Si → 5SiO + 4 P ↓
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。