【技术资料】太阳能电池原理及工艺中常见问题（扩散、丝印烧结、蚀刻等） (NXPowerLite)

太阳能电池原理及工艺中常见问题 一 电池结构和工作原理 二 工艺原理和常见问题 . 制作绒面，增加光吸收 硅的原子结构 面心立方 单晶 严格长程有序 基本无位错，缺陷少，复合低 特定浓度碱溶液：各向异性 金字塔 多晶 长程无序，短程有序 大量位错，有晶界、缺陷，复合严重 酸溶液：各向同性 小蚯蚓状坑 水分子对羟基的屏蔽作用 2 a. b. 22O=c. d. e. 381% 8% 缓冲、释放 减缓、成核 绒面对电池性能的影响 单晶： 12% 多晶： 20% 主要设备 捷佳创 瑞晶 四十八所 主要设备 特勒 聚晶 单晶制绒酸洗工艺流程 超声 清洗 流 粗 抛 流 制作 绒面 流 淋 氮气 烘干 洗 流 洗 流 淋 淋 温度 : 80 ; 1% 8% 缓冲、释放 减缓、成核 添加剂（时创、大远） 多晶制绒酸洗工艺流程 制作 绒面 淋 洗 淋 洗 干 淋 5% 0% 3 a. 3b. 388 5% 中和多余的 除多孔硅 温度 浓度 带速 腐蚀量 绒面尺寸 反射率 去除金属离子 多晶制绒常见问题 1. 腐蚀量标准（ 腐蚀量 后续影响 解决措施 太少 不能去掉损伤层 增加酸浓度或者降低带速 太大 碎片增加；弓片出现；绒面过大 反射率增加， 面不均匀 方阻不均匀， 增加带速，稀释酸浓度 2. 片子偏暗，网纹较重； 片子较亮，即所谓抛光； 网纹多且硅片发亮 溶液比例失调，建议换液； 表面发黄 碱槽浓度低，碱槽循环不足，喷淋口方向不对或喷淋口堵塞。 2微米 /液激活！ 3. 18M，否则会引入杂质，导致漏电增加； 4. 制绒后严禁裸手接触硅片： a. 手指印，电池片降级； b. 引入钠离子，扩散进入 加漏电； 5. 单晶制绒问题 花篮印 抛光片 白斑 油污色斑 等等 2. 制作 池的心脏 扩散机制 浓度梯度 硅原子 a 替位式（、） 填隙式 B+3 P+5 扩散装置 5253 C O C l 化学反应机理 25225 1 0 C C l 25223 6 C C l 4 i 52扩散模型 菲克第一定律 菲克第二定律 边界 条件 4e x p),(20当杂质原子总量恒定 (高斯函数分布 ) 当表面浓度恒定 (余误差函数分布 ) r f ),(（掺硼） i 掺磷） 块电阻 就是表面为正方形的半导体薄层在电流方向上 所呈现的电阻 R =/ t， : t：为扩散结深； =n： ：电子迁移率； q：电子带电量； R =1/表面浓度和结深成反比； V I 四探针法 50方阻 +密栅 +新浆料 00 500 600 700 800 900 1000 1100R (%)00 500 600 700 800 900 1000 1100R (%) 扩散常见问题 1. 方阻不均匀 四探针测试 炉口密封 排风不稳 尾气管堵塞 源瓶温度不稳 2. 扩散时氧气量适中，少：腐蚀硅片；多：浓度上不去； 3. 扩散后硅片表面发蓝 硅片未甩干进入扩散炉 表面形成氧化层 4. 经常清洗石英舟和尾气管，严禁裸手接触硅片！ 5. 磷源 熔点 ，沸点 ， 蒸汽压高，挥发性强，蒸汽有毒。温度高会爆 裂 5. 三氯氧磷 三氯氧磷正式名称为氧氯化磷，又名磷酰氯。为无色透明发烟液体，有辛辣气味。熔点 2 ，沸点 ，密度 l。有强腐蚀性、毒性，不燃烧。 三氯氧磷遇水或水蒸汽剧烈反应生成磷酸与氯化氢等有毒的腐蚀性烟雾，对皮肤、粘膜有刺激腐蚀作用。三氯氧磷可引起急性中毒，在短期内吸入大量三氯氧磷蒸汽可引起上呼吸道刺激症状、咽喉炎、支气管炎，严重者可发生喉头水肿窒息、肺炎、肺水肿、紫绀、心力衰竭，亦可发生贫血、肝脏损害、蛋白尿。口服三氯氧磷可引起消化道灼伤，眼和皮肤接触引起灼伤，长期低浓度接触可引起口、眼及呼吸道刺激症状。 装源瓶：先开出气阀，再开进气阀！否则将引起源瓶爆炸！ 卸源瓶：先关进气阀，再关出气阀！否则将引起源瓶爆炸！ 3. 去除含磷的二氧化硅 刻 蚀 淋 洗 淋 2 吹干 淋 F, 和多余的酸 常用设备： 特勒 聚晶 与库特勒设备对比：方阻变化较小 常见问题 常见问题 后续影响 解决措施 边缘过刻 增加 边缘刻蚀不足 漏电流增加，导致 增加酸浓度 底部刻蚀过大 片子变薄，弓片，低效 稀释酸浓度 湿法刻蚀的优 1. 2. 背场平整，增加开路电压 3. 避免干法刻蚀中的硅片间摩擦，得到较高的并联电阻 4. 等离子增强型化学气相沉积 原理： 局部形成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的 结构致密，硬度大 能抵御碱金属离子的侵蚀 介电强度高 耐湿性好 耐一般的酸碱，除 3 比对 电阻率随 折射率 n随 腐蚀速率随密度增加而降低 直接式： 基片位于一个电极上，直接接触等离子体。 管 P 40十八所、捷佳创、大族） 间接式：基片不接触激发电极。 板 P R&R、 间接式 在微波激发等离子的设备里，等离子产生在反应腔 之外，然后由石英管导入反应腔中。在这种设备里 微波只激发 对电池的影响 光学减反射 提高 表面钝化 提高 体钝化 提高 低温工艺 减少高温导致的少子寿命衰减； 有效节约生产成本； 管 硅片偏离石墨舟：色差片 硅片短接：空镀 石墨舟长期不清洗：边缘发白，中间泛红，色差较明显 石墨舟变形：出现明显色差 石墨舟电极未对准：高频放电报警 压力低：镀膜不均，且颜色泛红 漏气：镀膜不均 5. 结 正极 银浆 背极 银浆 /银铝浆 烘干 R 背场 铝浆 烘干 R 引出电流组件焊接 焊接 收集电流 引出电流 高阻密栅 浆料 收集电流 吸杂 铝背场 通过反射增加对光子的吸收 常见问题 1. 铝浆污染 严禁二道用具用于三道印刷，保持台面 和轨道清洁 2. 断线、粗点、粘版、印不全 浆料使用前充分搅拌，使用过程中严禁污染 3. 虚印 浆料和栅线设计不匹配，可重新设计网版 4. 定期更换台面纸 烧结曲线 铝背场的形成 铝背场的作用 1. 背面接触，收集电流 2. 形成 P+铝背场，表面钝化提高开路电压 3. 增加对光的反射 4. 吸杂 欧姆接触的形成 没有整流效应的金属半导体接触 欧姆接触形成有如下几个步骤： 1 有机物挥发 2 玻璃料在减反射膜表面聚集 3 玻璃料腐蚀穿过减反射膜 4 玻璃料通过与 腐蚀坑 i 5 与玻璃料接触的一侧则成圆形。 常见问题 烧穿 短路电流低，开路电压降低很大 烧结不足 短路电流低，开路电压不变 01234560 m V ）电流（A） 1、水分子的屏蔽效应（ 挡了硅原子与 水分子的屏蔽效应又以原子排列密度越高越明显。 2、在 111晶面族上，每个硅原子具有三个共价健与晶面内部的原子健结及一个裸露于晶格外面的悬挂健， 100晶面族每一个硅原子具有两个共价健及两个悬挂健，当刻蚀反应进行时，刻蚀液中的跟悬挂健健结而形成刻蚀，所以晶格上的单位面积悬挂健越多，会造成表面的化学反应自然增快。 图 3 悬挂健对反应的影响 扩散工序简介 技术部 1. 概述 2. 扩散的基本原理和工艺 3. 扩散设备简述 4. 扩散工序标准作业 5. 扩散工序检测 6. 安全注意事项 主要内容： 1. 概述 扩散的概念 半导体物理 - 本征半导体 - 杂质半导体 - - 光生伏特效应 扩散的概念 扩散（ 物质分子从高浓度区域向低浓度区域转 移，直到均匀分布的现象。 扩散一般可发生在一种或几种物质于同一物态或不同物态 之间，由不同区域之间的浓度差或温度差所引起直到同一 物态内各部分各种物质的浓度达到均匀或两种物态间各种物 质的浓度达到平衡为止。 扩散的用途：金属表面处理，半导体器件生产等。 扩散在太阳能电池生产中的作用 什么是 半导体特性 征半导体 半导体： 电导率介于导体和绝缘体之间。电导率随着热 度，光照和掺杂等因素而变化。 本征半导体：纯净的晶体结构的半导体。（自由电子、空穴、本征载流子浓度） i i i i i i i （ 绝对 零度下） i i i i （ 绝对 零度以上，本征激 发 ） 质半导体 半导体掺杂 掺杂的途径有扩散和离子注入。 扩散机制： 杂质原子 填隙型杂质 替位型杂质 填隙扩散 空位扩散 填隙扩散 空位扩散 在本征半导体硅（以硅为例）中掺入三价元素硼 （ B），就形成 多子、少子） B i i 多余空穴容易移动 在本征半导体硅（以硅为例）中掺入五价元素磷 （ P），就形成 p Si p i p p 多余电子容易移动 杂质补偿作用，多子扩散、少子漂移。 + + + + + + + + + + + + 耗尽区 内建电场 电子 空穴 光生伏特效应 V 输出 + + + + + + + + 内建电场 2. 扩散的基本原理与工艺 扩散工序在太阳电池制造中的位置 扩散工艺的目的 扩散工艺简介 扩散方式介绍 扩散工艺流程 扩散工艺参数 工艺参数控制 散工序在太阳电池制造中的位置 太阳电池制造过程 清洗制绒 甩干 磷扩散形成 等离子体边缘腐蚀 去磷硅玻璃 甩干 沉积 刷背面电极 烘干 印刷铝背场 烘干 印刷正面电极 烧结 测试 包装 散工艺的目的 在 P（ N） 型衬底上扩散 N（ P） 型杂质形成 到合适 的掺杂浓度 。 工艺简介 对于一般只有一个 散成结的质量极大地影响着电池的性能，硅太阳电池的特性直接受到扩散区和基区性能的影响。 扩散对太阳电池特性参数的影响： 1. 求较高的表面掺杂浓度； 2. 要求较轻的表面掺杂浓度和浅结； 3. 需要高的表面掺杂浓度；（高掺杂有 利于制 备良好的电极欧姆接触，放宽 烧结工艺条件。并能降低串联电阻） 工艺简介 两步扩散法：目前业内广泛使用的扩散方法。低温预淀积，较高温重掺杂（推进扩散）。下图为采用两步扩散法和一步扩散后电池片 2表示两步扩散， 1代表一步扩散。） 选择性扩散：为什么提出选择性扩散，其优缺点。 散方式介绍 三氯氧磷（ 态源扩散 喷涂磷酸水溶液后链式扩散 丝网印刷磷浆料后链式扩散 目前采用的是第一种方法。为什么？ 600 ） 分解生成五氯化磷 （ 和五 氧化二磷 （ ，其反应式如下： 生成的 成二氧化硅（ 和磷原子，其反应式如下： 5253 C 05 P O C l 4 i 在有外来 成 反应式如下： 在有氧气的存在时， 25225 1 0 C C l 25223 6 C C 散工艺流程 洗 饱和 装片 送片 回温 扩散 关源、退舟 卸片 方块电阻测量 刻蚀 传递窗 测试 净化存储柜 传递窗 装 /卸片 化操作台 艺参数 预饱和 温度（ ） 时间（ 小) ) 参数设置 1050 2400度（ ） 时间（ 小) 大) ) 参数设置 9000 18艺参数 时间（ 温度（ ） 大 L/ 小 L/ L/ 源温（ ） 进炉 6 840900 2530 0 0 20 稳定 9 840900 2530 0 0 20 通源 2030 840900 2530 0 吹氮 10 840900 2530 0 0 20 出炉 10 840900 2530 0 0 20 扩散参数 艺参数控制 影响扩散的因素： 管内气体中杂质源的浓度 扩散时间 扩散温度 3. 扩散设备简述 扩散装置示意图 设备简介 扩散设备结构 设备维护 散装置示意图 备简介 名称： 氧化系统 用途： 用于高温扩散和氧化 设备提供商：中国电子科技集团第四十八研究所 产能： 每管 400片 /每次 主要特点： 温精度 。 00度 +/ 。 偶、断水报警和保护功能。 触摸屏 操作 散设备结构 排 风 气源柜 炉体柜 计算机控 制柜 推舟 机构 排废口 净化操作台 总电源进线 进气 散设备结构 备维护 每日点检的内容： 、各指示灯、触摸屏、排废、温湿度等 每月点检的内容：添加润滑油、传动杆磨损情况、石英管清洗 每年点检的内容：电气部分、工艺管和电热炉、各部件动作、气路单元、真空单元、各仪表 4. 扩散标准作业 基本作业 换源作业 石英管拆卸、清洗和安装 本作业流程 开机 对硅片自检 检查石英舟 插片 上浆 运行工艺 卸片 测方块电阻 返工片和碎片处理 流程卡填写 各步骤细节。（具体见作业指导书） 插 片 净 化 工 作台 插片时必须穿好洁净工作服 。 严禁裸手操作 ， 一定要戴好乳胶手套 ，且不得用手直接接触硅片和石英舟 。 真空吸笔 ，从载片盒中吸取硅片插到石英舟内 。 载片盒 碳化硅桨 ， 易碎 。 安装 、 拆卸时切勿碰撞 ！ 上 桨 移动 、 放置石英舟时 ， 一定要小心轻放 ！ 触摸屏 换源作业 1. 换源前先确认工艺已停止运转，确定可以换源，戴好防毒面具、乳胶手套、和防酸服等，切断气源（小 先关进气阀，后关出气阀， 阀门拧紧即可，将源瓶从源瓶座中取出，注意要用二只手拿，力度要轻，应避免碰撞，拧松阀门将软管拔下，将换下来的源瓶放至周转盒并送至抽风橱中。 2. 检查待换源瓶有无裂纹、旋钮松脱、残液等缺陷，如有问题要标识并隔离，并通知相关人员处理。用周转盒将源瓶运到作业区。接气路软管，软管要插到位，接好后要轻拉软管。接好软管后 先开出气阀，再开进气阀 ，出气阀一定要拧到位，保证气流畅通，开阀门时要左手稳住阀，不可一手扶瓶身一手拧阀，以免会把阀门拧断。 3. 换好后先通小流量 二个人手动打开小 确认源瓶中有气泡出，管路接口无异常，且无回流或倒流现象则 源瓶放入源瓶座中，确认恒温箱温度，关好源柜门，收好防毒面具、防酸服等，手套扔入指定场所，作好换源记录。 石英管的拆卸、清洗和安装 石英管的清洗每月一次，一般在设备维护时清洗，石英管清 洗涉及到以下作业： 5. 扩散工序检测 外观检验 方块电阻检验 少子寿命检测 洁净度检测 观检测 扩散前检测： 硅片绒面有无色斑，雨点，硅片是否甩干，有没碎片，裂纹片，对照流程卡检查有无少片现象。 扩散后检测： 绒面不良，花斑，黑点，偏磷酸污染，裂纹，崩边， 观检测 验标准 为什么把方块电阻做为检验标准？ 同一炉扩散方块电阻不均匀度 10%，同一硅片扩散方块电阻不均匀度 5%。 不均匀度 =(R (R 100% q(C) Ce(z) 检验原理 方块电阻：扩散层的薄层电阻也称方块电阻，常用 口 表示。所谓薄层电阻，就是表面为正方形的半导体薄层在电流方向上所呈现的电阻。 金属导体的电阻公式 R=l /s，与之类似， 薄层电阻的大小为： l / 右图： 当 l= V R=F V/I 四探针可以排成不同的几何形状，最常见的是排成一条直线。 探针间距远大于结深时，几何修正因子为 I 四探针法原理 测仪器 名称：四探针测试仪 结构： 主机、测试台、 四探针探头。 探针属于易耗品，使用中有需要注意的地方。 测方块电阻作业 1. 调整测试电流： 使“ R ”、“ I”、“ 1”显示灯亮，将电流档位 0待测量的硅片取出放在测试台上（扩散面向上），按下降按钮，使针头平压在硅片上（四针平齐），校准电流，调整电流值为 根据硅片尺寸规格进行调整）。 2. 测量方块电阻： 将“ I”的指示灯切换至 R /档，读取稳定值，并记录在电池生产记录中， 重复以上步骤（注意炉里、炉中、炉口加以区分）。 根据规定的工艺要求判断是否要返工，并及时调节扩散的温度。将测试完的硅片卸到承载盒中，测量过程完毕。 测方块电阻作业 测 量 四探针测试台 扩散面朝上 四探针主机 子寿命检测 少子寿命的定义 为什么要检测少子寿命 测量方法简介 (瞬态法和稳态法 ) t V V0/e 0 净度检测 为什么要有洁净度要求？ 定期检测，超标则停业整顿 洁净度标准及定义 洁净室等级 洁净度 人员的影响 使周围尘埃增加倍数 粒径（微米） 浓度（粒 /立方英尺） 搅动衣服袖 级 1 喷嚏 50级 10 摩擦手或皮肤 000级 100 三人聚集 000级 1000 正常步行 0000级 10000 快步行走 500000级 100000 平稳坐着 0 操作注意事项 危险物品及防护措施 6. 安全注意事项 本常识 扩散是整个车间洁净度要求最高的工序，对工作人员的要求：穿着、行为等。 除此之外还必须掌握以下基本常识： 照、温度、高频干扰。 不能自动进出，可能原因： 度无法升上来，可能原因： 于误操作，将软管接反源倒流，应采取哪些措施。 门有液体滴下，应采取哪些措施。 温箱 扩散源温控制在 20度 恒温箱采用水冷方式。使用时恒温箱中需加入一定量的水，并要注意液位的变化，过高会溢出造成电器的短路，过低会造成源温不受控，更换源瓶时需相应加水或抽水。此外，还应视水质状况进行定期换水。 他注意点 外来人员进入扩散间时必须穿洁净服、并穿戴一次性鞋套。 他注意点 进入扩散间前，要在风淋门中吹足 秒。 他注意点 更换过源瓶后必须对源瓶进行检查，以防止源瓶老化，导致危险化学品外泄！ 他注意点 扩散间人员必须对气体进行检查， 使扩散炉在正常范围内工作！ 他注意点 更换源瓶时没有 戴好防毒面具穿防护服 ! 不穿洁净鞋进入扩散间！ 他注意点 正常运行工艺，舟还在前进时，切记不可以点开“断点启动”，否则舟会停止在半途开始做磷扩散。 禁止用舟叉点击界面。 他注意点 禁止用手直接与石英舟接触！ 他注意点 禁止传递窗两边同时打开！ 禁止一只手拿两个盒子！ 氯化氧磷） 危害性： 高毒类化学品。溅入眼内会造成灼伤，愈合较慢。皮肤吸收可引起刺激性症状和皮肤灼伤。呼吸道吸入经过2食入液体可致消化道灼伤，杂质中含磷磺时可引起磷中毒。 急救措施： 眼接触：翻开眼睑，立即用大量清水或生理盐水充分冲洗结 膜囊， 10分钟左右。 皮肤接触：先用纸、棉花等将液体吸去，再用大量水冲洗 15 分钟，并按酸灼伤处理。 吸入： 立即脱离现场到空气清新处，保持安静及保暖。 化学品： 氯乙烷 ) 特性： 无色液体，不溶于水 危害性 ：遇明火、高热能燃烧，并产生剧毒的光气和氯化氢烟雾 。 急 性中毒主要损害中枢神经系统。 对皮肤有轻度脱脂和刺激作 用。 急救措施： 皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给 输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入： 饮足量温水，催吐，就医。 谢谢 ! 的服饰批发价 而我 看微分法口味开饭 年丰物阜那我今晚 服务 你加我 恶风 谢谢 ! 丝印烧结测试培训教案 浙江正泰太阳能有限公司 作者：刘小侠 目录 丝网印刷 电极烧结 测试分选 丝网印刷 丝印工艺技术介绍 丝印设备介绍 丝印耗材介绍 丝网印刷发展历史 丝网印刷技术从上世纪 70年代开始产生发展，由于其相对简单的生产工艺，在市场上确立了优势。而丝网印刷也有各种不同的制造工艺，目前我们光伏行业运用的是一种最简单的工艺，同时也正在被一些生产厂商和实验室改进并提高。 但是所有的改进和变化都是为了获得更高的转换效率和更低的成本，所以许多的改进工艺已经运用于经济生产活动，而更多的还只是停留在实验室阶段。 丝网印刷原理 丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。当承印物直接放在带有模版的丝网下面时，丝网印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网中间的网孔，印刷到承印物上（刮刀有手动和自动两种）。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网，而只有图像部分能穿过，因此在承印物上只有图像部位有印迹。换言之，丝网印刷实际上是利用油墨渗透过印版进行印刷的，这就是称它为丝网印刷而不叫蚕丝网印刷或绢印的原因，因为不仅仅蚕丝用作丝网材料，尼龙、聚酯纤维、棉织品、棉布、不锈钢、铜、黄铜和青铜都可以作为丝网材料。 丝印设备介绍 丝网印刷设备生产线（意大利 烘干炉及其内部构造 外部视图 内部旋转式温区结构 电池片丝网印刷三个步骤： 背电极印刷及烘干 浆料： 3462（美国） 背电场印刷及烘干 浆料： 国） 正面电极印刷及烘干 浆料： 国） 丝网印刷工艺在电池片生产中所处的位置： 硅 片 去 油 工 艺去 除 氧 化 层 周 边 刻 蚀扩 散制 绒 面去 除 损 伤 层制 氮 化 硅丝 网 印 刷烧 结 测 试 分 选主要工艺： 背电极印刷及烘干 ： 在电池片的反面印刷铝浆并通过烧结工艺合成，产生背场（ 在印刷过程中，金属浆料通过丝网网眼渗透到印刷区域。丝网网眼的最小宽度决定细栅线的最小宽度，典型的宽度为100 200m。 网版及栅线设计： 丝网材质：不锈钢丝网，聚脂网，复合网等 目数： 280目 丝直径： 25 m 丝厚度： 50 m 膜厚： 15 m 膜和丝网的总厚度： 65 m 张力： 26N 张网角度： 25度 细栅线的宽度： 细栅线数： 44 最边缘的细栅线到电池边缘的距离为 44 2 43 125 两根细栅线之间的距离为 栅线的宽度 版的存放方式 水平方式：将同一规格的丝网印版，放置在版架的一层内，可重叠放置。 竖立方式：将丝网印版竖立在版架上的版槽内，较大的网版最好采用竖立存放方式，以防丝网印版下垂。 不管采用那种存放方式，都要重视网版的防尘。 电极烧结 烧结可看作是原子从系统中不稳定的高能位置迁移至自由能最低位置的过程。厚膜浆料中的固体颗粒系统是高度分散的粉末系统，具有很高的表面自由能。因为系统总是力求达到最低的表面自由能状态，所以在厚膜烧结过程中，粉末系统总的表面自由能必然要降低，这就是厚膜烧结的动力学原理。 固体颗粒具有很大的比表面积，具有极不规则的复杂表面状态以及在颗粒的制造 、细化处理等加工过程中，受到的机械、化学、热作用所造成的严重结晶缺陷等，系统具有很高自由能 粒由接触到结合，自由表面的收缩、空隙的排除、晶体缺陷的消除等都会使系统的自由能降低，系统转变为热力学中更稳定的状态。这是厚膜粉末系统在高温下能烧结成密实结构的原因。 烧结的目的 干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分 ,使浆料和硅片形成良好的欧姆接触 。 烧结温度的设定 温度可 根据实际情况作出 10 的调试 ，一般很少做大幅度的调动。除了工艺初始化、更换浆料型号、特殊规格的硅材料，才采用比较差异的烧结温度进行烧结。 烧结对电池片的影响 相对于铝浆烧结，银浆的烧结要重要很多，对电池片电性能影响主要表现在串联电阻和并联电阻，即 铝浆烧结的目的使浆料中的有机溶剂完全挥发，并形成完好的铝硅合金和铝层。局部的受热不均和散热不均可能会导致起包，严重的会起铝珠。 背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为 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。 测试分选 测试标准条件 转换效率 环境对输出能力的影响 太阳电池的结构 标准测试条件 光源辐照度： 1000W/ 测试温度： 25 20C ； 光谱分布 : 照度 而 对数关系 原因：辐射度的改变， 则进入太阳能电池的光子 数目改变，相应激发的电 子数目就改变 温度对测试电性能的影响 电池温度升高，开路电压减 小，短路电流有轻微的上升 电压的变化与电池温度呈线 性比例关系 温度对测试电性能的影响 电池温度对 /电池温度对 +1520A/ 电池温度对 光谱分布 光谱分布：光的能量以 不同的波长和颜色传播的 分布图 在大气层外的太阳光光 谱分布接近于 6000 黑体 光谱分布 光谱分布 当光通过我们的大气层，某种 特定的波长会被空气、湿气和浮 尘等所散射和吸收 定义：穿透大气层的厚度 为 中午，太阳当顶时垂直照 射，光穿透的大气层厚度为 早上或下午，太阳在更低 的角度，光穿透的大气层厚度 为 定义：受光照的太阳能电池，在一定的辐照度和温度以及不同的外电路负载下，流入负载的电流 的关系曲线 短路电流（ 在某特定温度和辐射度条件下， 光伏发电器在短路状态下的输出电流； 开路电压（ 在某特定的温度和辐射度下， 光伏发电器在无负载（即开路）状态下的端电压； 最大功率（ 在 最大的点所表示的功率； 最大功率点电压（ 对应最大功率点的电压； 最大功率点电流（ 对应最大功率点的电流； 串联电阻（ 系指太阳电池内部的与 电阻，它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电极接触电 阻等组成 并联电阻（ 系指太阳能电池内部的、跨连在电 池两端的等效电阻 填充因子（ 指太阳能电池的最大功率与开路电 压和短路电流的乘积之比 转换效率（ ）：指受光照太阳电池的最大功率与入 射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比 短路电流（ ： 理想情况下，等于光生电流 响因素：面积、光强、温度 125太阳电池 5156太阳电池 8开路电压（ ：影响因素：光强、温度、材料特性 晶体硅太阳电池 600填充因子（ ： 最大输出功率与开路电压和短路电流乘积 之比 m/影响因素：串联电阻、并联电阻 转换效率（ ） ： 电流温度系数 在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化1 ，太阳电池短路电流的变化值，通常用 表示。对于一般晶体硅电池 = + 电压温度系数 在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化1 ，太阳电池开路电压的变化值，通常用 表示。对于一般晶体硅电池 = - ! ! 体硅太阳电池线刻蚀工序介绍 目录 一、刻蚀必要性 、 、体硅太阳电池片等效电路 、刻蚀前后情况对比 (以等离子体刻蚀为例 ) 二、刻蚀工艺方法 、湿法刻蚀 、干法刻蚀 1、激光刻蚀 2、等离子体刻蚀 、三种刻蚀工艺方法简单比较 三、刻蚀质量检查 (以等离子体刻蚀为例 ) 、刻蚀后导电类型判定 、刻蚀后外观检查 四、安全防护 (以等离子体刻蚀为例 ) 、电磁辐射 、有毒气体 、烫手 1、热探针烫手 2、取出时烫手 一、刻蚀必要性 、 在一块本征半导体晶片上，利用掺杂工艺，使一部分成为 一部分成为 于 区的空穴浓度，而 区的电子浓度。因此 区扩散， 区扩散。结果在交界处两侧就有电荷积累，形成一电偶极层（空间电荷耗尽区），称为 称阻挡层。 、体硅太阳电池片等效电路 S 、刻蚀前后情况对比 显而易见，在完成了所有的制作工序后，即已使裸硅片成为一块电池片后，当其被使用时，如果之前未进行刻蚀的话，就会在上下电极与 流短路闭环 ，电池片对外并没有输出；如果之前刻蚀了的话，上述短路情况就不会发生，电池片对外具有输出。需要注意，即使进行了刻蚀，但刻蚀质量不理想的话，将成为导致最终电池片漏电流变大、并联电阻变小、对外输出变小等的原因。 （ 以等离子体刻蚀情况为例： ） 扩散后未对边缘刻蚀的情况 扩散后对边缘刻蚀了的情况 太阳光 太阳光 光生 电 子 光生空穴 正面主 栅 背面 栅线 减反膜 铝 背场 二、刻蚀工艺方法 、湿法刻蚀 主要是利用 有适当添加剂的 侧端磷硅玻璃及 而实现将电池片上下电极分开的工艺方法。目前，国内采用该工艺方法的光伏企业还不多。 一洗 扩 散 湿法刻 蚀 二洗 镀 减反膜 测试 分 选 烧结 印刷 电 极 检验 入 库 、干法刻蚀 干法刻蚀主要包括 激光刻蚀 和 等离子体刻蚀 。 1、激光刻蚀 利用高能量聚焦激光束沿着烧结后电池片正面近侧端周边照射一圈，使被照射区域熔化、气化，在电池片正面近侧端周边刻蚀出一定深度的凹槽，从而实现将电池片上下电极分开的工艺方法。目前，国内采用该工艺方法的光伏企业也还不多。 一洗 二洗 扩 散 镀 减反膜 激光刻 蚀 烧结 印刷 电 极 测试 分 选 检验 入 库 激光 激光 太阳光 刻槽 刻槽 2、等离子体刻蚀 目前，国内大多数光伏企业采用该工艺方法。 一洗 等离子体刻 蚀 扩 散 二洗 烧结 印刷电极 镀减反膜 测试 分 选 检验 入 库 、等离子体概念 等离子体（ 由克鲁克斯在 1879年发现的， 1928年美国科学家欧文 朗缪尔和汤克斯（ 次将 “ 等离子态 ” 一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。 一般说来，随着温度的升高，物质依次表现为 固态 、 液态 和 气态 。它们为物质的通常三态。当气体的温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时，物质将进入一种新的状态，即主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状态被称为 等离子态 ，或者 “ 超气态 ” ，常被视为物质的第四态。这种状态的物质叫 等离子体 ，广泛存在于宇宙中。 产生等离子体的主要方式：电击穿、射频放电、微波激发、冲击波、高能粒子流、高温加热等。 、等离子体应用 、等离子体刻蚀技术 最早报道等离子体刻蚀的技术文献于 1973年在日本发表，并很快引起了工业界的重视。至今还在被广泛应用的平行电极刻蚀反应腔（ 在1974年提出的设想。 、等离子体刻蚀原理 等离子体刻蚀是利用高频辉光放电反应，将反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性生成物而被去除。它的 优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好的物理形貌。 、等离子体刻蚀反应 首先，母体分子 其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达在表面上发生化学反应。 e C+4F， 4F+ ， 2C+ 2生产过程中， 2，这样有利于提高 它们的离子以及 F ,3 、三种刻蚀工艺方法简单比较 比较内容 工艺方法 购买设备一次性投资成本 在电池线工艺流程中的工序位置 特点 目前在光伏企业中应用情况 湿法刻蚀 设备需要向国外购买、贵 位于扩散工序之后 适合水平生产线与硅片无人工接