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硅太阳能电池制造工艺流程图

发布时间:2017/05/21 点击量:
  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1Ω.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。
 
  制绒清洗机
 
  制绒清洗机(中国电子科技集团公司第四十八研究所产品)主要用于太阳能电池生产线上硅片扩散前硅片表面的油类分子、金属杂质、机械损伤层的去除及金字塔绒面制作.是一条集清洗、腐蚀、干燥为一体的全自动综合清洗工艺线。本设备采用红外灯管加热,温度响应迅速,温度均匀性好。
 
  多晶硅铸锭炉
 
  多晶硅铸锭炉主要用于太阳能级多晶硅锭的大生产,它采用先进的多晶硅定向凝固技术,将硅料高温熔融后通过特殊工艺定向冷凝结晶,从而达到太阳能电池生产用多晶硅品质的要求,是一种适用于长时间连续工作,高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化大生产设备。
 
  单晶炉
 
  主要用途:CZ800-A、CZ900A型单晶炉,是一种软轴提拉型单晶炉,在惰性气体(氩气)的保护环境中,以石墨电阻加热器,将多晶硅材料熔化,用直拉法生长无错位单晶棒的设备。
 
  主要技术特点:真空保持稳定,重要的密封部位采用先进的磁流体密封技术;机构运行平稳,主要运行部件采用进口高性能电机和高精度传动机构;主炉室和副炉室之间采用插板阀连接,有效降低炉体高度,降低厂房要求和减小籽晶轴的晃动;主炉室与副炉室升降采用三相异步电机驱动,安全可靠;完全具有自主知识产权的控制系统,以高性能进口PLC为控制核心,外加工业级PC监控拉晶过程,性能可靠,避免死机现象发生;先进的串级控制算法,精确控制温度和拉速,实现高精度的晶体生长;全进口低压电气元件,保护灵敏可靠,维护方便;触摸屏操作界面简洁、友好,控制过程可视性强,工艺曲线编辑方便;单晶炉专用数字控制电源系统,空载电流小,能耗低。

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