太阳能电池关键工艺流程介绍

1、晶体硅太阳电池制造关键工艺表面化学处理目的：去除硅片表面由于切割而产生的机械损伤层，正反二表面各约io m在硅片表面形成尖峰高度36 m四方锥体绒面，间接增加电池对入射太 阳光的吸收；清除硅片表面的油污和重金属离子等杂质； 绒面形成方法：酸腐蚀与碱腐蚀，本生产线单晶采用碱腐蚀，多晶采用酸腐蚀。 设备：化学清洗机。绒面作用：由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了对光的吸收，其反射率 很低。绒面电池也称为黑体电池或无反射电池。对电池片电性能影响：直接影响到电池片转换效率。基本化学反应原理：去除硅片损伤层：Si + 2 NaOH +巴0 = NazSiO? + 2出f；制绒面：Si + 2 NaO

2、H + H2O = NazSiOs + 2 H2 f;HCl 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。晶体硅太阳电池制造关键工艺扩散制结目的：形成晶体硅太阳能电池的心脏 PN 结，获得适合于太阳能电池PN结需要的结深和扩散层方块电阻。浅结死层小，电池短波响应好，但浅结 引起串联电阻增加；结深太深，死层比较明显，使电池开路电压和短路电 流均下降。实际电池制作中，考虑到各个因素，结深一般控制在0.30.5 m 方块电阻在2070 / 口。方法：采用液态源POCL热扩散方式。基

3、本化学反应机理：通过向P型衬底硅中掺入V族杂质P*形成PN结。600 CPOCl3 O2 2P2O5 6Cl25POCl 33PCl5 P2O5过量 O22P2O5 5Si 5SiO 2 4P4PCl5 5O22 2P2O5 10Cl2影响扩散质量的因素：扩散杂质源浓度、温度、扩散时间。去边等离子刻蚀什么是等离子体：所谓等离子体就是由带电的正、负电荷的粒子组成的气体，正负电荷数相等，其净电荷相等。等离子刻蚀所用的等离子体，是辉光放电形成的“电离态”气体，其中包括正离子、负离子、电子、中性原子、分子及化 学上活泼的自由基，这种“电离态”的气体是在向气体系统中施加足以引 起电离的高能电场条件下产生

4、的。目的：去除扩散过程中，在硅片的周边表面形成的扩散层。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，以至使电池片成为废品。方法：等离子干法腐蚀。原理：等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应， 使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，形成挥发性反应物而被去除。CF4k CFx* + (4-x) F* (x < 3)Si + 4 F*-SiF4 fSQ2 + 4 F*"SiF4 + O2 f二次清洗一去除磷硅玻璃目的：由于在扩散以后在硅片表面形成了一层磷硅玻

5、璃(小部分P2O5，其 它是2 SiO2 P2O5或SiO2 P2O5),主要成分还是二氧化硅。因此为了形3成良好的欧姆接触， 减少光的反射， 提高反射膜质量， 在沉积减反射膜后 续工艺之前，必须用 HF 酸把磷硅玻璃腐蚀掉。方法：利用氢氟酸能够溶解二氧化硅的特性来除去硅片表面的二氧化硅层SiO2+6HF = H2SiF6+2H2O电池制造关键工艺 PECVD 生长 SixNy 减反射膜目的：光照射到平面的硅片上，其中一部分被反射，即使对绒面的硅表面，由于入射光产生多次反射而增加了吸收，但也有约 11%的反射损失。在太 阳电池表面沉积深蓝色减反射 SixNy 膜，可大大降低光的反射损失。作用：

6、1) 钝化太阳电池的受光面，钝化膜 (介质)的主要作用是保护半导体器件 表面不受污染物质的影响，半导体表面钝化可降低半导体表面态密 度。(2)钝化太阳电池的体内，在SiN减反射膜中存在大量的H十，在烧结过 程中会钝化晶体内部悬挂键。原理：3) 其还具有卓越的抗氧化和绝缘性能， 同时具有良好的阻挡钠离子、 掩 蔽金属和水蒸汽扩散的能力； 它的化学稳定性也很好， 除氢氟酸和热 磷酸能缓慢腐蚀外，其它酸与它基本不起作用。等离子体3SiH4 4NH3Si3N4 12H2350C等离子体 26H3SiH4 SiH 3SiH22SiH 34350C32等离子体2NH 3 350C NH22NH2 3H电池制造关键工艺丝网印刷印制电极 目的：( 1)在电池正反表面印刷上金属电极对光生电流进行收集。(2)补偿背面n+层中的施主杂质使背结反型成以铝掺杂的 p型层。作用： 提高了电池的开路电压和短路电流，并减小了电极的接触电阻。方法：采用丝网漏印工艺。特点：使线条的宽度可降到50 m高度达到1020 m。设计原则：使电池的输出最大， 即电池的串联电阻尽可能小和电池的光照作用 面积尽可能大。设