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太阳电池制造的核心工序

1.磷扩散的基本知识 磷扩散的基本知
太阳电池制造的核心工序
3.一些其他方面的知识 2.超净间设备介绍
磷扩散
1

第一部分
磷扩散基本知识

太阳能电池工作原理及PN结作用
PN结作用‐电荷分离 光子产生电子的条件
hυ =
hc
λ
> Band Gap (E g )
-
n
p

PN结的制造
? 制造一个PN结并不是把两块不同类型 (p型和n型)的半导体接触在一起就能 形成的。 ? 必须使一块完整的半导体晶体的一部分 是P型区域,另一部分是 型区域 另 部分是N型区域。 型区域 ? 也就是在晶体内部实现 实 P型和N型半导体 的接触 。
4

替位式扩散机构
? 这种杂质原子或离子大小与Si原子大小差别 不大 它沿着 晶体内晶格空位跳跃前进 不大,它沿着硅晶体内晶格空位跳跃前进 扩散,杂质原子扩散时占据晶格格点的正 常位置 不改变原来硅材料的晶体结构 常位置,不改变原来硅材料的晶体结构。 硼、磷、砷等是此种方式。
Si原子
杂质原子
晶格空位

填隙式扩散机构
? 这种杂质原子大小与Si原子大小差别较大, 原子大小差别较大 杂质原子进入 晶体后 不占据晶格格点 杂质原子进入硅晶体后,不占据晶格格点 的正常位置,而是从一个硅原子间隙到另 个硅原子间隙逐次跳跃前进。镍、铁等 镍 铁等 一个硅原子间隙逐次跳跃前进 重金属元素等是此种方式。
Si原子 杂质原子

PN结的制作过程
PN结的形成是通过在高温情况下的磷扩散。 结的 成是通过在高 情 的磷扩散 通常这 制作过程包括两步: 通常这一制作过程包括两步: (1)把含有磷的薄膜沉积在硅片表面 (2)在高温过程下,把磷驱动进P型硅片内 部以形成N型 型。
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扩散装置示意图
8

POCl3 简介
POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源 ? 无色透明液体,具有刺激性气味。如果 无色透明液体 具有刺激性气味 如果 纯度不高则呈红黄色。 ? 比重为1.67,熔点2℃,沸点107℃,在潮 湿空气中发烟。 湿空气中发烟 ? POCl3很容易发生水解,POCl3极易挥发。
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POCl3磷扩散原理
? POCl3在高温下(>600℃)分解生成五氯 化磷(PCl5)和五氧化二磷( )和五氧化 磷(P2O5),其 ) 其 反应式如下:
> 600° C 5POCl ?? ?→ 3PCl + P O
3 5 2 5
? 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应,生成 二氧化硅(SiO2)和磷原子,其反应式如 下:
2P O + 5Si = 5SiO + 4P ↓
2 5 2
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? 由上面反应式可以看出,POCl3热分解时,如果没有外 来的氧(O2)参与其分解是不充分的,生成的PCl5是 不易分解的,并且对硅有腐蚀作用,破坏硅片的表面 腐 状态。但在有外来O2存在的情况下,PCl5会进一步分 解成P2O5并放出氯气(Cl2)其反应式如下:
4PCl + 5O ?? ? ?→ 2P O + 10Cl ↑
5 2 2 5 2
过量O 2
? 生成的P2O5又进一步与硅作用,生成 又进 步与硅作用 生成SiO2和磷原子, 和磷原子 由此可见,在磷扩散时,为了促使POCl3充分的分解和 避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用,必须在通氮气的同 时通入一定流量的氧气 。

? 在有氧气的存在时,POCl3热分解的反应式 为 为:
POCl + O → 2P O + 6Cl ↑
3 2 2 5 2
? POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面, P2O5与硅反应生成SiO i 2和磷原子,并在硅 和磷原子 并在硅 片表面形成一层磷‐硅玻璃,然后磷原子再 向硅中进行扩散 。

? POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高, 得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等 优点 这对于制作具有大面积结的太阳电 优点,这对于制作具有大面积结的太阳电 池是非常重要的。

影响扩散的因素
? 管内气体中磷源的浓度 ? 扩散温度 ? 扩散时间
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Too little P Poor Contact R Good blue response Too high Temp Contaminants Too long diffusion time Serious dead layer y
Too much P Good contact R Dead layer Too low Temp Not enough P Too short diffusion time Bad contact

蓝光响应
The?high?surface?concentration?of?phosphorous?produces?a?"dead?layer"?that?reduces the?cell?blue?response. p

磷扩散工艺过程
清洗 扩散
装片
关源,退舟
送片
卸片
方块电阻测量
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扩散层薄层电阻及其测量
? 在太阳电池扩散工艺中,扩散层薄层电阻 方块电阻 是反映扩散层质量是否符合 (方块电阻)是反映扩散层质量是否符合 设计要求的重要工艺指标之一。 ? 方块电阻是标志扩散到半导体中的杂质总 量的一个重要参数。
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方块电阻的定义
? 考虑一块长为l、宽为a、 厚为t的薄层如右图。如 的薄层如右图 如 果该薄层材料的电阻率 为ρ,则该整个薄层的电 阻为
l ρ l R=ρ = ( )( ) t ?a t a
?当l=a(即为一个方块)时,R= ρ/t。可见,(ρ/t)代表一个方块的 电阻 故称为方块电阻 特记为 电阻,故称为方块电阻,特记为 R□= ρ/t (?/□)
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扩散层薄层电阻的测试
? 目前生产中,测量扩散层薄层 目前生产中 测量扩散层薄层 电阻广泛采用四探针法。测量 装置示意图如图所示。图中直 线陈列四根金属探针( 般用 线陈列四根金属探针(一般用 钨丝腐蚀而成)排列在彼此相 距为S一直线上,并且要求探针 同时与样品表面接触良好 外 同时与样品表面接触良好,外 面一对探针用来通电流、当有 电流注入时,样品内部各点将 产生电位 里面一对探针用来 产生电位,里面 对探针用来 测量2、3点间的电位差。
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晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池的制造 工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下: (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。 (2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。 (3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。 (4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为-。 (5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。 (6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。 (7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。 (8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。 (9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。 (10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。

由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

太阳能板制作工艺

太阳能电池板(组件)生产工艺 组件线又叫封装线,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组件板。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可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 流程: 1、电池检测—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)—— 5、层压—— 6、去毛边(去边、清洗)—— 7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库 组件高效和高寿命如何保证: 1、高转换效率、高质量的电池片; 2、高质量的原材料,例如:高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等; 3、合理的封装工艺 4、员工严谨的工作作风; 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。 太阳电池组装工艺简介: 工艺简介:在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识. 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,所以为了有效的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,做出质量合格的电池组件。 2、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2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 3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。 5、组件层压:将敷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25分钟。固化温度为150℃。 6、修边: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

硅太阳能电池的结构及工作原理

硅太阳能电池的结构及 工作原理 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

一.引言: 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源,不产生任何的环境污染。?? 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。 全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍,太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。2006年全球太阳能电池安装规模已达1744MW,较2005年成长19%,整个市场产值已正式突破100亿美元大关。2007年全球太阳能电池产量达到3436MW,较2006年增长了56%。 中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前,我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2007年全国太阳能电池产量达到1188MW,同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、

日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上,我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励,尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽快起步和良性发展。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总 绿色环保节能太阳能 能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出,太阳能电池市场前景广阔。 在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。

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)。接头需要经过火烧、红外、热风、激

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用 一般来说,半导体工艺是将原始半导体材料转变为有用的器件的一个过程,太阳能电池工艺就是其中的一种,这些工艺都要使用化学药品。 1.常用化学药品 太阳能电池工艺常用化学药品有:乙醇(C2H5OH)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)、氢氟酸(HF)、异丙醇(IPA)、硅酸钠(Na2SiO3)、氟化铵(NH4F)、三氯氧磷(POCl3)、氧气(O2)、氮气(N2)、三氯乙烷(C2H3Cl3)、四氟化碳(CF4)、氨气(NH3)和硅烷(SiH4),光气等。 2.电池片生产工艺过程中各化学品的应用及反应方程式: 2.1一次清洗工艺 2.1.1去除硅片损伤层: Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑ 28 80 122 4 对125*125的单晶硅片来说,假设硅片表面每边去除10um,两边共去除20um,则每片去处的硅的重量为:△g=12.5*12.5*0.002*2.33 = 0.728g。(硅的密度为2.33g/cm3) 设每片消耗的NaOH为X克,生成的硅酸钠和氢气分别为Y和Z克,根据化学方程式有: 28 :80 = 0.728 :XX= 2.08g 28 :122 = 0.728 :Y Y=3.172g 28 :4 = 0.728 :Z Z= 0.104g 2.1.2制绒面: Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑ 28 80 122 4 由于在制绒面的过程中,产生氢气得很容易附着在硅片表面,从而造成绒面的不连续性,所以要在溶液中加入异丙醇作为消泡剂以助氢气释放。另外在绒面制备开始阶段,为了防止硅片腐蚀太快,有可能引起点腐蚀,容易形成抛光腐蚀,所以要在开始阶段加入少量的硅酸钠以减缓对硅片的腐蚀。 2.1.3 HF酸去除SiO2层 在前序的清洗过程中硅片表面不可避免的形成了一层很薄的SiO2层,用HF酸把这层SiO2去除掉。 SiO2 + 6 HF = H2[SiF6] + 2 H2O 2.1.4HCl酸去除一些金属离子,盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu+、Cd 2+、Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物。 2.2扩散工艺 2.2.1扩散过程中磷硅玻璃的形成: Si + O2=SiO2 5POCl3=3 PCl5 + P2O5(600℃) 三氯氧磷分解时的副产物PCl5,不容易分解的,对硅片有腐蚀作用,但是在有氧气的条件下,可发生以下反应: 4PCl5 + 5O2=2 P2O5 + 10Cl2↑(高温条件下) 磷硅玻璃的主要组成:小部分P2O5,其他是2SiO2·P2O5或SiO2·P2O5。这三种成分分散在二氧化硅中。 在较高温度的时候,P2O5作为磷源和Si反应生成磷,反应如下:

硅太阳能电池的结构及工作原理

一.引言: 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源,不产生任何的环境污染。 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下,各国的太阳能电池制造业争相投入巨资,扩大生产,以争一席之地。 全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍,太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。2006年全球太阳能电池安装规模已达1744MW,较2005年成长19%,整个市场产值已正式突破100亿美元大关。2007年全球太阳能电池产量达到3436MW,较2006年增长了56%。 中国对太阳能电池的研究起步于1958年,20世纪80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。2002年后,欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前,我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2007年全国太阳能电池产量达到1188MW,同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上,我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区,已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 中国的太阳能电池研究比国外晚了20年,尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入,但投入仍然不够,与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励,尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验,在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能,充分发挥政府的示范作用,推动国内市场尽快起步和良性发展。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总 绿色环保节能太阳能 能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显

太阳能电池生产工艺及关键设备

太阳能电池生产工艺及关键设备 目录 1 硅棒与硅锭铸造工艺及主要设备 (1) 1.1 硅棒铸造工艺及主要设备 (2) 1.1.1 工艺流程 (2) 1.1.2 工艺简介 (2) 1.1.3 主要设备介绍 (3) 1.2 硅锭铸造工艺及主要设备 (4) 1.2.1 工艺流程 (4) 1.2.2 工艺简介 (4) 1.2.3 主要设备介绍 (4) 2 硅片生产工艺及主要设备 (5) 2.1 工艺流程 (5) 2.2 工艺简介 (5) 2.3 主要设备介绍 (5) 2.3.1 切方机 (5) 2.3.2 多线切割机 (5) 3、电池片生产工艺及主要设备 (6) 3.1 工艺流程 (6) 3.2 工艺简介 (6) 3.3 主要设备介绍 (7) 3.3.1 清洗制绒设备 (7) 3.3.2 扩散炉 (7) 3.3.3 等离子刻蚀机 (8) 3.3.4 PECVD (8) 3.3.5 丝网印刷机 (8) 3.3.6 烧结炉 (9) 4 组件生产工艺及主要设备 (9) 4.1 工艺流程 (9) 4.2 工艺简介 (9) 4.3 主要设备介绍 (10) 4.3.1 层压机 (10) 4.3.2 太阳能电池分选仪 (10) 4.3.3 组件测试仪 (11)

1 硅棒与硅锭铸造工艺及主要设备 在硅锭和硅棒的制备中存在两种不同的技术路线,即多晶铸造和直拉单晶,两种生长技术相比,各有优劣。 直拉单晶棒中[C]杂质非常少,且基本无位错存在,所以制得的优质电池片最终转换效率在17%-23%之间。但由于一炉只能拉取一根硅棒,产量有限,能耗非常高,且圆形硅棒需要切除四个圆弧边才能继续使用。同时直拉单晶过程的自动化程度不高,晶棒的质量在很大程度上有赖于操作工的技能。由于坩埚和晶棒在这个拉制过程中处于旋转状态,强迫对流使得杂质和缺陷出现径向分布,极易引起氧诱导推垛层错环(OSF)和空隙或空位团的漩涡缺陷,这些因素会让单晶片质量直线下降。同时由于坩埚的原因,单晶棒中氧杂质的控制非常困难,使得单晶电池片的衰减非常厉害,影响使用寿命。 多晶铸造一次成锭16-36块,随着技术的发展该单锭所包含的块数也会随之增加,能耗也较之直拉单晶降低很多。且多晶铸造可以实现大规模全自动化的生产过程,极大减少了人力成本,且降低了误操作带来的风险。但是多晶在晶核生成阶段有很大的随机性,这就使得硅晶粒之间的边界形成各种各样的“扭折”,使位错的簇或线形式的结构缺陷成核。这些位错缺陷往往吸引硅中的杂质,并最终造成了多晶硅制成的光伏电池片中电荷载流子的快速复合,降低电池的转换效率。目前多晶硅制得的电池片转换效率16%-18%之间。 以下将对两种不同的制造工艺进行介绍: 1.1 硅棒铸造工艺及主要设备 1.1.1 工艺流程 装料与熔料——熔接——引细颈——放肩——转肩——等径生长——收尾 1.1.2 工艺简介 装料与熔料:将多晶硅料投入单晶炉中,加热使其溶化。 熔接:当硅料全部熔化后,调整加热功率以控制熔体的温度。按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。装料量越大,则所需时间越长。待熔体稳定后,降下籽晶至离液面3~5mm距离,使粒晶预热,以减少籽晶与熔硅的温度差,从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。预热后,下降籽晶至熔体的表面,让它们充分接触,这一过程称为熔接。在熔接过程中熔硅表面的温度适当,避免籽晶熔断(温度过高)或长出多晶

晶体硅太阳能电池

晶体硅太阳能电池 专业班级:机械设计制造及其自动化13秋姓名:张正红 学号: 1334001250324 报告时间: 2015年12月

晶体硅太阳能电池 摘要:人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力,能源己经成为越来越值得关注的社会与环境问题。人们开始急切地寻找其他的能源物质,而光能、风能、海洋能以及生物质能这些可再生能源无疑越来越受到人们的关注。光伏技术也便随之形成并快速地发展了起来,因此近年来,光伏市场也得到了快速发展并取得可喜的成就。本文主要就晶体硅太阳能电池发电原理及关键材料进行介绍,并对晶体硅太阳能电池及其关键材料的市场发展方向进行了展望。 关键词:太阳能电池;工作原理;晶体硅;特点;发展趋势 前言 “开发太阳能,造福全人类”人类这一美好的愿景随着硅材料技术、半导体工业装备制造技术以及光伏电池关键制造工艺技术的不断获得突破而离我们的现实生活越来越近!近20年来,光伏科学家与光伏电池制造工艺技术人员的研究成果已经使太阳能光伏发电成本从最初的几美元/KWh减少到低于20美分/KWh。而这一趋势通过研发更新的工艺技术、开发更先进的配套装备、更廉价的光伏电子材料以及新型高效太阳能电池结构,太阳能光伏(PV)发电成本将会进一步降低,到本世纪中叶将降至4美分/KWh,优于传统的发电费用。 大面积、薄片化、高效率以及高自动化集约生产将是光伏硅电池工业的发展趋势。通过降低峰瓦电池的硅材料成本,通过提升光电转换效率与延长其使用寿命来降低单位电池的发电成本,通过集约化生产节约人力资源降低单位电池制造成本,通过合理的机制建立优秀的技术团队、避免人才的不合理流动、充分保证技术上的持续创新是未来光伏企业发展的核心竞争力所在! 一、晶体硅太阳能电池工作原理 太阳能电池是一种把光能转换成电能的能量转换器,太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。

太阳能电池片生产工艺简介解读

培训资料 前道 一制绒工艺 制绒目的 1?消除表面硅片有机物和金属杂质。 2.去处硅片表面机械损伤层。 3?在硅片表面形成表面组织,增加太阳光的吸收减少反射。 工艺流程 来料,开盒,检查,装片,称重,配液加液,制绒,甩干,制绒后称重,绒面检查,流出。 单晶制绒1号机 2号机 基本原理 1#超声 去除有机物和表面机械损伤层。 目前采用柠檬酸超声,和双氧水与氨水混合超声。

3#4#5#6#制绒 利用NaOH 溶液对单晶硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。当各向异性因子((100) 面与(111)面单晶硅腐蚀速率之比)=10 时,可以得到整齐均匀的金字塔形的角锥体组成的绒面。绒面具有受光面积大,反射率低的特点。可以提高单晶硅太阳能电池的短路电流,从而提高太阳能电池的光转换效率。 化学反应方程式:Si+2NaOH+H 2O=Nasio 3+2H 2 f 影响因素 1.温度 温度过高,首先就是IPA 不好控制,温度一高,IPA 的挥发很快,气泡印就会随之出现,这样就大大减少了PN 结的有效面积,反应加剧,还会出现片子的漂浮,造成碎片率的增加。可控程度:调节机器的设置,可以很好的调节温度。 2.时间金字塔随时间的变化:金字塔逐渐冒出来;表面上基本被小金字塔覆盖,少数开始成长;金字塔密布的绒面已经形成,只是大小不均匀,反射率也降到比较低的情况;金字塔向外扩张兼并,体积逐渐膨胀,尺寸趋于均等,反射率略有下降。可控程度:调节设备参数,可以精确的调节时间。 3.IPA 1.协助氢气的释放。 2.减弱NaOH 溶液对硅片的腐蚀力度,调节各向因子。纯NaOH 溶液在 高温下对原子排列比较稀疏的100 晶面和比较致密的111 晶面破坏比较大,各个晶面被腐蚀而消融,IPA 明显减弱NaOH 的腐蚀强度,增加了腐蚀的各向异性,有利于金字塔的成形。乙醇含量过高,碱溶液对硅溶液腐蚀能力变得很弱,各向异性因子又趋于1。 可控程度:根据首次配液的含量,及每次大约消耗的量,来补充一定量的液体,控制精度不高。 4.NaOH 形成金字塔绒面。NaOH 浓度越高,金字塔体积越小,反应初期,金字塔成核密度近似不受NaOH 浓度影响,碱溶液的腐蚀性随NaOH 浓度变化比较显著,浓度高的NaOH 溶液与硅反映的速度加快,再反应一段时间后,金字塔体积更大。NaOH 浓度超过一定界限时,各向异性因子变小,绒面会越来越差,类似于抛光。 可控程度:与IPA 类似,控制精度不高。 5.Na 2SiO 3 SI 和NaOH 反应生产的Na2SiO3 和加入的Na2SiO3 能起到缓冲剂的作用,使反应不至于很剧烈,变的平缓。Na 2SiO 3使反应有了更多的起点,生长出的金字塔更均匀,更小一点Na2SiO3 多的时候要及时的排掉,Na2SiO3 导热性差,会影响反应,溶液的粘稠度也增加,容易形成水纹、花蓝印和表面斑点。 可控程度:很难控制。 4#酸洗 HCL 去除硅片表面的金属杂质盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与多种金属离子形成可溶与水的络合物。 6#酸洗 HF 去除硅片表面氧化层,SiO2+6HF=H 2[siF6]+2H 2O。控制点 1.减薄量定义:硅片制绒前后的前后重量差。 控制范围

单晶硅太阳能电池制作工艺

. 单晶硅太阳能电池/DSSC/PERC技术 2015-10-20

单晶硅太阳能电池

2.太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求:①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好,消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率,缩小刀(钢丝)切缝,降低原材料损耗。④提高切割速度,实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类: 1、有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥0.4 μm颗粒,利用兆声波可去除≥0.2 μm颗粒. 3、金属离子沾污:该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类:(1)、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。(2)、带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如“电镀”)到硅片表面。 1、用H2O2作强氧化剂,使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面 2、用无害的小直径强正离子(如H+),一般用HCL作为H+的来源,替代吸附在硅片表面的金属离子,使其溶解于清洗液中,从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗,以排除溶液中的金属离子。由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液,通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用,使有机物沾污变成水溶性化合物,随去离子水的冲洗而被

排除;同时溶液具有强氧化性和络合性,能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等,使其变成高价离子,然后进一步与碱作用,生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污,亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液,具有极强的氧化性和络合性,能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 具体的制作工艺说明(1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。(2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。(3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。(4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。(5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。(6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。(7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。(8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3 ,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD 法或喷涂法等。(9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。(10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。 生产电池片的工艺比较复杂,一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、

光伏电池制备工艺

光伏电池制备工艺 第一章 1. 太阳能电池基本工作原理? 答: 1) 能量转换,太阳光的能量转换为电能; 2) 吸收光产生电子空穴对、空穴对—电子分离或扩散、发电电流的传输。 2. 硅太阳能电池吸收光的特点? 答: 1) 低于带隙)(v e 12.1的不被吸收; 2) 波长越长(能量低),光吸收越慢; 3) 对电池材料厚度的要求: ① 晶体硅:m 500 以上才能最大化吸收; ② 砷化镉:只需要10几微米就可。 3. 太阳电池光吸收类型及对发电有贡献的类型? 答: 光吸收类型: 1) 本证吸收; 2) 杂质吸收; 3) 自由载流子吸收; 4) 激子吸收; 5) 晶格吸收。 对太阳电池转换效率有贡献的最主要的是本证吸收。 4. 太阳能电池中的复合类型? 答: 1) 辐射复合→发光; 2) 俄歇复合→发热; 3) 陷阱辅助复合。 5. 晶体硅太阳电池的基本结构组成? 答: 1) 前电极(主栅、细栅); 2) 减反射绒面; 3) 氮化硅减反射层; 4) N 型层; 5) P 型层; 6) 铝背场; 7) 后电极(主栅、铝膜)。 6. 晶体硅太阳电池的主要参数? 答: 1) 开路电压(oc U ); 2) 短路电流(sc I ); 3) 最大输出功率(mp P );

4) 工作电压(mp U ); 5) 工作电流(mp I ); 6) 转换效率(η); 7) 填充因子(FF ); 8) 串联电阻(s R ); 9) 并联电阻(sh R )。 10) mp mp I U P mp ?= 11) sc oc mp I U P FF ?= 7. 晶体硅太阳能电池生产工艺流程及作用? 答: 一清→扩散→二清→PECVD 镀膜→丝网印刷、烧结→检测 作用: 一清:制绒降低反射率、去损伤层、扩散前清洗; 扩散:在P 型硅片上扩散N 型磷,从而形成N P -结; 二清:去除磷硅玻璃、去边结。 PECVD 镀膜:镀氧化磷膜、减反射、钝化。 丝网印刷、烧结:制作金属电极、制作铝背场、形成金属与硅的良好接触。 第二章 1. 单晶、多晶绒面特点? 答: 单晶:正金字塔结构; 多晶:蜂窝结构。 2. 单晶制绒夜的主要成分? 答: OH N a 、异丙酸(IPA )、添加剂。 3. 多晶制绒液的主要成分? 答: HF 、3HNO 。 4. 单晶制绒质量要求? 答: 1) 反射率低(%15≤); 2) 绒面颗粒均匀(m 52μ→); 3) 覆盖率达%100; 4) 外观均匀,无白点、色差等; 5) 表面清洁无污染; 6) 腐蚀重量在规定范围内。 5. 多晶绒面质量要求? 答: 1) 反射率低(%20≤); 2) 绒面颗粒大小均匀; 3) 表面暗纹尽量少; 4) 表面清洁无污染;

太阳能电池制造小结

9.25——9.30制造课学习 太阳能电池的制造 1.太阳能电池片的制造简单分为以下几个步骤: 插片→制绒→扩散→刻蚀→二次清洗→PECVD→背银印刷→烘干→背铝印刷→烘干→正银印刷→烧结→分拣 2.各步的工艺过程 2.1 插片 将晶硅片插入花篮架以备制绒室进行制绒,每篮25枚,所用设备:GZP—2A全自动硅片装片机。 2.2 制绒 绒面可使光子在硅表面多次吸收以减少反射,增加光的转换效率。 原理:利用碱在硅表面的刻蚀速度不同形成金字塔形状的刻蚀表面。 碱刻蚀反应的化学方程式如下: Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑ 制绒过程: 上料→超声清洗→超声清洗→温水隔离→单晶绒面→纯水清洗→纯水锁(酸碱隔离)→HCL处理→纯水清洗→HF处理→纯水清洗→纯水清洗→水下转移 单晶绒面槽:对硅片表面进行绒面处理。初配液500gNaSiO3,400ml制绒添加剂,2300ml49%的NaOH溶液和8L的超高纯异丙醇与130L的纯水配比;反应温度78℃,反应时间20min,每洗一个LOT需加入40ml制绒添加剂,300mlNaOH溶液和8L的超高纯异丙醇。 HCL处理:出去绒面过程中硅片表面残留的金属离子和腐蚀液。初配液:12LHCL溶液与100L水配比,反应时间5min。 HF处理:对硅片进行去氧化处理。初配液:12L49%的HF溶液与100L水配比。反应5min。 制绒前后对一篮硅片连篮一起称重计算制绒去除量。硅片R165每片重量为7±0.2g, 一篮制绒前791g,制绒后779g,相减得去除量12g,每篮25片,每片的去除量为0.48g。硅片厚度190μm,忽略其在宽度上的刻蚀量,在厚度上的刻蚀量与重量上的去除量比例相同,去除厚度为13.3μm,则硅片每一面的去除量为6.65μm。 2.3 扩散 原理:高纯度的硅是很难导电的,但在硅晶体表面掺入特定的杂质之后,就会改变硅的导电特性,太阳能电池就是利用半导体硅材料PN结的光伏效应原理制成的。 在扩散工艺中,在硅的一面掺入P原子,形成N型掺杂层,与硅片原有的P型衬底形成PN结。 环境:20—30℃;清洁等级:3000级。 扩散监控系统:冷却水(进出阀门打开,水压0.25—0.3MPa),N2流量25000ML/min,设定温度830℃. POCL3源瓶,恒温水箱,确定POCL3足够,设定温度20℃,超温35℃报警。 气路:氧气压力0.2—0.6MPa,小N2压力0.15—0.2MPa,大N2进气压力0.2—0.6MPa,压缩空气进入压力:0.4—0.6MPa。 作业: 装片:在插片净化台内用真空吸笔插片,两篮的H面背靠背,从左花篮的H面取一枚插入石英舟,再从右边花篮的U面取一枚和前一枚背靠背插入同一石英槽内,从石英舟左侧插起,直至插完一个LOT。

晶硅太阳能电池的特点和种类

晶体硅太阳能电池的种类及特点 太阳能电池已经有30多年的发展历史。目前世界各国研制的硅太阳能电池种类繁多,;主要系列有单晶、多晶、非晶硅几种。其中单晶硅太阳能电池占50%,多晶硅电池占20%、非晶占30%。我国光伏发电发展需解决的关键问题。太阳能光伏发电发展的瓶颈是成本高。为此,需加大研发力度,集中在降低成本和提高效率的关键技术上有所突破,主要包括:a)晶体硅电池技术。降低太阳硅材料的制备成本:开发专门用于晶体硅太阳能电池的硅材料,是生产高效和低成本太阳电池的基本条件;同时实现硅材料国产化和提高性能,从产业链的源头,抓好降低成本工作。提高电池/组件转换效率:高效钝化技术,高效陷光技术,选择性发射区,背表面场,细栅或者单面技术,封装材料的最佳折射率等高效封装技术等。光伏技术的发展以薄膜电池为方向,高效率、高稳定性、低成本是光伏电池发展的基本原则。 单晶硅在太阳能的有效利用当中,太阳能光电利用是近些年来发展最快,也是最具活力的研究领域。而硅材料太阳能电池无疑是市场的主体,硅基(多晶硅、单晶硅)太阳能电池占80%以上,每年全世界需消费硅材料3000t左右。生产太阳能电池用单晶硅,虽然利润比较低,但是市场需求量大,供不应求,如果进行规模化生产,其利润仍然很可观。目前,中国拟建和在建的太阳能电池生产线每年将需要680多吨的太阳能电池用多晶硅和单晶硅材料,其中单晶硅400多吨,而且,需求量还以每年15%~20%的增长率快速增长。硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率为23%,而规模生产的单晶硅太阳能电池,其效率为15%,技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成熟的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电池工艺已近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%。单晶硅具有完整的金刚石结构。通过掺杂得到n,P型单晶硅,进而制备出p/n结、二极管及晶体管,从而使硅材料有了真正的用途。单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。 多晶硅众所周知,利用太阳能有许多优点,光伏发电将为人类提供主要的能源,但目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本应该是我们追求的最大目标,从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为:(1)可

太阳能电池的工作原理、工作效率、制造太阳能的材料及大致构造

太阳能电池的工作原理、工作效率、制造太阳能的材料及大致构造 引言太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。为此,人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状,并讨论了太阳能电池的发展及趋势。 1 硅系太阳能电池 1.1 单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是*单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过2 3%,是大值可达23.3%。Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cm X 2cm)转换效率达到19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cm X 5cm)转换效率达8.6%。 单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 1.2 多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm 的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消

太阳能电池板制作方法

太阳能电池板制作方法? 首先,你想亲手做这个太阳能电池板是几乎很难实现的,因为他要有很多的仪器和设备才能完成。 其次,你连什么是太阳能电池板都不知道又怎么做?你下面所说的问题全是太阳能发电系统的内容,太阳能电池板只是系统工程中的一个主要部件。 太阳能发电系统(太阳能发电装置)是主要部件有以下几种,1。太阳能电池板、蓄电池、太阳能充电控制器、逆变器。当然还有其它很多的附件。 以下就是太阳能电池板的制作方法。 太阳能电池板(组件)生产工艺 组件线又叫封装线,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组件板。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可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 流程: 1、电池检测—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)—— 5、层压—— 6、去毛边(去边、清洗)—— 7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库组件高效和高寿命如何保证: 1、高转换效率、高质量的电池片; 2、高质量的原材料,例如:高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等; 3、合理的封装工艺 4、员工严谨的工作作风; 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。 太阳电池组装工艺简介: 工艺简介:在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识. 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,所以为了有效的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,做出质量合格的电池组件。 2、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2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

多晶硅太阳能电池生产工艺.docx

太阳能电池光电转换原理主要是利用太阳光射入太阳能电池后产生电子电洞对,利用P-N 接面的电场将电子电洞对分离,利用上下电极将这些电子电洞引出,从而产生电流。整个生产流程以多晶硅切片为原料,制成多晶硅太阳能电池芯片。处理工艺主要有多晶硅切片清洗、磷扩散、氧化层去除、抗反射膜沉积、电极网印、烧结、镭射切割、测试分类包装等。 生产工艺主要分为以下过程: ⑴ 表面处理(多晶硅片清洗、制绒) 与单晶硅绒面制备采用碱液和异丙醇腐蚀工艺不同,多晶硅绒面制备采用氢氟酸和硝酸配成的腐蚀液对多晶硅体表面进行腐蚀。一定浓度的强酸液对硅表面进行晶体的各相异性腐蚀,使得硅表面成为无数个小“金字塔”组成的凹凸表面,也就是所谓的“绒面”,以增加了光的反射吸收,提高电池的短路电流和转换效率。从电镜的检测结果看,小“金字塔”的底边平均约为10um 。主要反应式为: 32234HNO 4NO +3SiO +2H O Si +???→↑氢氟酸 2262SiO 62H O HF H SiF +→+ 这个过程在硅片表面形成一层均匀的反射层(制绒),作为制备P-N 结衬底。处理后对硅片进行碱洗、酸洗、纯水洗,此过程在封闭的酸蚀刻机中进行。碱洗是为了清洗掉硅片未完全反应的表面腐蚀层,因为混酸中HF 比例不能太高,否则腐蚀速度会比较慢,其反应式为:2232SiO +2KOH K SiO +H O →。之后再经过酸洗中和表面的碱液,使表面的杂质清理干净,形成纯净的绒面多晶硅片。 酸蚀刻机内设置了一定数量的清洗槽,各股废液及废水均能单独收集。此过程中的废酸液(L 1,主要成分为废硝酸、氢氟酸和H 2SiF 6)、废碱液(L 2,主要成分为废KOH 、K 2SiO 3)、废酸液(L 3,主要成分为废氢氟酸以及盐酸)均能单独收集,酸碱洗后均由少量纯水洗涤,纯水预洗废液(S 1、S 2、S 3)和两级纯水漂洗废水(W 1),收集后排入厂区污水预处理设施,处理达标后通过专管接入清流县市政污水管网。 此过程中使用的硝酸、氢氟酸均有一定的挥发性,产生的酸性废气(G 1-1、G 1-2),经设备出气口进管道收集系统,经厂房顶的碱水喷淋系统处理达标后排放。G 1-2与后序PECVD 工序产生的G 5(硅烃、氨气)合并收集后经过两级水吸收处理后经排气筒排放。

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