光伏电池制造工艺及应用复习题答案

1、硅电池复习题一.填空题1、目前光伏企业太阳能电池材料是晶硅。2、化学清洗中HCL的作用去除金属离子。3、光伏一般公司生产的单晶硅片是N型还是P型硅_P型_。4、制绒的目的是：去除表面污垢和金属杂质、去除硅片表面的损伤层、增加PN结的表面积、形成绒面减少反射增强阳光的吸收。5、制绒工艺化学反应方程式_SI+NAOHNA2SIO3+H2_。6、去PSG工艺化学总方程式_SIO2+HF-H2SIF6+H2O_。7、硅片在切割的过程中所造成的损伤层约_10um左右。8、制绒工艺主要控制点减薄量、反射率、外观、绒面成活率。9、单晶制绒是利用晶体硅的100_、111不同晶向在碱溶液中进行各向异性腐蚀的特性

2、。10、扩散过程中应用气体N2>O2、小N。11、扩散在电池片上主要目的是形成一层PN结。12、进入扩散间必须经过二次风淋，穿戴好洁净服、静电鞋、口罩、乳胶手套。13、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产5%。14、检测方块电阻用到四探针仪器,测试时扩散面向上。15、清洗石英器件所需要的化学品HF、HCL2、清洗时应戴好积防毒面具，防酸服，戴好乳胶手套、防酸长手套。16、POCl3在高温下（>600C）分解的反应式为（5POCL3A6003PCL5+P205）,其中生成的P2O5在扩散温度下与硅反应式为（2P2O5+5Si=5SiO2+4P）,在有氧气

3、的存在时，POCl3热分解的反应式为（POCL3+O2=2P205+6CL2）。17、PECVD的中文名称：等离子体增强化学气相沉积。18、PECVD镀膜方式有直接式、间接式两种。19、镀减反射膜需要用到SIH4、NH3、N2、压缩空气四种气体。20、镀膜是以膜厚、折射率两个参数为工艺依据,影响镀膜质量的有：管内特气流量比、压强、功率、时间（或传输速度）、温度。21、PECVD用椭偏仪仪器来检测其质量的好坏。22、丝网印刷机的压缩空气压强要求0.60.8MPa,真空压弓II要求-0.650.7MPa24、丝网印刷有五大要素组成，分别是丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片25、丝网印刷添加浆料必须遵

4、守少量多次26、烧结炉的作用是烘干浆料：去除浆料中的有机成分；提高申，池片的开路曲压和埴充因子，使其具有电阻特性；通过高温烧结，使上下电极形成良好的欧姆接触；提高电池片的转换效率。27、烧结炉的流程有上料区、烘干区、（预、主）烧结区、回温区（冷却区）、料区28、烧结炉的关机步骤需要注意的是炉温降到200度以下时，才可以停止传送带。29、测试条件要求光强1000±50W/m2、温度25±20C、光谱分布AM1.5。30.硅片表面沾污杂质根据吸附形式分为分子型吸附、离子型吸附、原子型吸附31、硅烷可用低温精储和吸附法进行提纯。但因硅烷沸点太低，因此精微要有深冷设备和良好的绝热装

5、置。32、精储是利用混合液中各组分的沸点不同来达到分离各组分的目的。33、在自然界中，硅主要以.氧化硅和硅酸盐的形式存在。34、平衡分凝系数是在一定温度下,平衡状态时，杂质在固液两相中浓度的比值,此来描述该体系中橐质的分配关系。35、经过多次区熔提纯后,状态叫极限分布36.粗硅制备的化学原理杂质分布状态将达到一个相对稳定且不再改变的状态,或最终分布C+SiO2=Si+C0这种极限1、选择题清洗间所涉及的化学品有（2、氢氧化钠B磷硅玻璃是有（CF4BSiO2氢氟酸BC）CABCDC组成。）°盐酸硝酸3、刻蚀工艺会影响电池片的哪项电性能?A4、并联电阻B开路电压下列方程式中属于刻蚀工艺的

6、是（SiF4+2HF-H2SiF6磷A短路电流SiF4串联电阻5、ACF4+SiO2CF4+SiO2+O2SiO2+4HF单晶绒面呈(三角形B一SiF4+CO2T>SiF4+CO2T»SiF4+2H2O6、扩散洁净度要求是10万级B100）形。金字塔形_C_O万级圆形正方形万级1000万级7、8、电阻测试C个点。A4B3C5硅片扩散工艺结束后应抽取9、A5POC3AiB是一种白色BD_红色D6BD4_液体。C片来检测。浮白色D无色10、减反射膜的化学式是。A、3SiH4+4NH3=Si3N4+12HC.Si+NaOH=Na2SiO3+HD.H11、电池片镀膜的厚度是利用光学中的

7、、CR+Si+O2=SiF4+CO2+Q=HO原理来减少反射。（A、光程差。C相消干涉、相长干涉、光的衍射12、电池片SiNx：H薄膜镀膜厚度和折射率一般控制在（A、65nm,1.81.9B.75+5nm,2.0_C.85+5nm,2.2-2.3D.5013.下列哪种说法是不正确的（C）A干氧氧化比水汽氧化氧化膜质量好，且速度快。2.160nm,2.5-2.6BPECVD是低压化学气相沉积C拼接时要注意电池片串间距，引线间距，电池片和玻璃的间距。D电池正面（光照面）电极为电池正极。14、SiHCh还原法制备晶体硅，在生产过程中不需要要控制（反应温度在280c300c之间B、晶体生长速度、硅粉与

8、HCl在进入反应炉前要充分干燥、合成时加入少量的催化剂，可降低温度D、精微法、固体吸附法D、区熔次数的选择15、下列那一项不属于SiHCl3提纯的方法（A）A、横拉法B、固体吸附法C、络合物形成法16、下面选项中哪项是GeCL提纯的方法（B）A、水解法B、萃取法C、横拉法D17、下面选项中不是影响区熔提纯的因素的是（A）A、区熔晶体温度B、区熔移动速度C、区熔长度.连线题off回刮浆料速度Floodspee四.判断题1 .在操作过程中可以裸手拿取硅片。（X）2 .丝网间距的调整原则是：在保证印刷质量的前提下，网板间距越大越好。（X）3 .背电场印刷、背电极印刷和正电极印刷使用了三种不同的浆料，

9、使用过程中要严格区分开，杜绝混用现象出现。（V）4 .烘箱的工艺数和烧结的工艺参数不允许随意更改。（V）5 .直视测试仪闪光灯对人眼伤害的危险。（V）6 .在同等条件下，正常凝固比一次区熔提纯的效果好（V）7 .多次区熔熔区越宽提纯效果越好。（X）8 .在晚上，太阳能电池组件也可以发电。（X）9 .有效分凝系数是在一定温度下，平衡状态时，杂质在固液两相中浓度的比值，以此来描述该体系中系质的分配关系。（X）10 .EVA是一种化学物品，在操作中，需佩戴手套，避免污染（V）11 .电池片正面会有两个或三根主栅线，颜色一般是白色，是为了焊接使用的。（V）五、名词解释1.分凝现象p222、极限分布P3

10、63、欧姆接触P1504、丝网印刷P1565.区熔提纯P226.等离子体刻蚀：利用气压为了101000Pa的特定气体（混合气体）辉光放电产生能与薄膜发生离子反应的分子或分子基团，生成的反应物是挥发性的被真空抽走而去除。六、问答题1、写出太阳能电池片产业链的分布流程？答：太阳能级硅材料-硅棒和硅片-电池片-组件-系统和应用2、写出太阳能电池片的生产工艺制造过程？答：来料检验一一清洗制绒面一一扩散（制P/N结）一一（周边）刻蚀一一PECVD（镀减反射膜）一一丝网印刷（正负电极）一一烧结一一分类检测一一包装入库3 .刻蚀及去PSG的目的与原理？答：刻蚀的目的：去除边缘的PN结，防止上下短路而造成的并

11、联电阻低。去PSG的目的：去除硅片表面含有磷原子的SIO2层。刻蚀原理：（1）湿法亥肚虫HNO3+HF+Si=H2SiF6+NO+H2O（2）于法刻蚀CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团或离子通过扩散或电场作用下到Si表面并发生化学反应生成挥发性物质。CF4-CFx*+（4-x）F*（x3）Si+F*=FSi4F*+SiO2=SiF4+O2去PSG原理：SiO2+HF=H2SiF6+H2O4 .边缘刻蚀冷热探针的工作原理？答：热探针和N型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。同样道理，P型半导体热探针触

12、点相对于室温触点而言将是负的。此电势差可以用简单的微伏表测量。5 .分别写出刻蚀及去PSG的工艺控制流程？答：刻蚀的流程；预抽，主抽，送气，辉光，清洗，预抽，主抽，充气去PSG的流程：酸洗（HF）,溢流水洗，喷淋，甩干6 .简述太阳能电池片制造PECVD的目的及原理？答：目的：在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜-SiN膜。PECVD技术原理：是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。7 .什么是等离子体？答：等离子体：由于物质分子热运动加剧，相

13、互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。8 .磷源更换操作流程是什么？泄露应该怎么处理？答：源瓶更换的标准操作过程依次关闭进气阀门、出气阀门，拔出连接管道，更换源瓶，连接管道，打开出气阀门、进气阀门。液态源外溢了，要立即擦拭干净，并暂停工艺运行，仔细检查源瓶是否有破损。对泄漏物处理必须戴好防毒面具和手套。液体泄漏用沙土混和，倒至大量水中以稀释。沾染皮肤时，要先用纸、棉花将液体吸去，然后再用清水冲至少15分钟。如用水过少，会在皮肤形成磷酸引起灼伤，按酸灼伤处理。9 .扩散间生产流程及返工流程是什么？操作时应注意哪些事项？答：生产

14、流程：开机-对硅片自检-检查石英舟-插片-上浆-运行工艺-卸片-测方块电阻一返工片和碎片处理一流程卡填写返工流程：来料时检出不合格的片源一制绒，扩散时中途故障导致一清洗间一扩散间一反面扩散。在生产操作时严禁裸手接触硅片，拿各种石英器件要轻拿轻放，工艺在运行时，时刻检查气体流量、温度、时间、设备是否有异常。10、分别写出丝网印刷背极、背场、正极的目的、作用和使用的浆料以及烘箱的作用？答：目的背电极-在太阳电池背面丝网印刷印上引出电极背电场-通过烧结穿透背面PN结，和P型硅形成良好的欧姆接触。正电极-在太阳电池正面丝网印刷银浆形成正电极作用背电极-易于焊接背电场-收集载流子正电极-收集电流浆料背电

15、极-银铝浆背电场-铝浆正电极-银浆烘箱的作用烘干浆料，去除浆料中的有机物，便于下一道印刷11、丝网印刷常见的问题有哪些？分别写出产生的原因及解决方法？（至少写出5个问题）故障现象造成原因解决方法粘板丝网间距太小加大丝网间距印刷刮条不平检查刮条的平整度硅片有厚薄不均检查来料网板张力太小更换网板丝网刮不干净增大刮条下降深度和印刷压力真空吸力太小调大真空吸力浆料粘稠度太大搅拌时间太长减少搅拌时间浆料在网板内停留时间过长经常用刮浆板刮浆料加完浆料未及时盖上盖子，导致有机溶齐U挥发加完浆料后及时盖上盖子加完浆料未及时盖上盖子，导致有机溶齐U挥发加完浆料后及时盖上盖子印刷偏移设备故障通知设备维修更换新的网

16、板后没有校准相机从新校准相机X/Y/Z轴或有度发生偏移调整X/Y/Z轴使得网板印刷图形与硅片四边完全对称。漏浆网板微破且不影响图形用薄胶带粘住漏浆部位印刷偏移见上面（印刷偏移解决方法）WorkingBeam上定位卡口处有浆料用干净的酒精布擦拭干净网板破坏严重尢法用胶带粘住更换网板隐裂台面上有碎屑停机，清理碎屑网板上沾有碎屑用干净的无尘布将网板擦拭干净压力偏大降低压力实际压力比设定压力大出很多刮力高度上升虚印印刷参数不适宜抬高丝网间距，适当加大压力刮条小平更换刮条网板使用时间太长更换网板印刷模糊网板及刮条高度太高降低网板及刮条高度或降低电机高度硅片厚度不均匀检查来料台囿不平更换衬纸或调整台面丝网

17、间距太小增大丝网间距刮条小平更换刮条12、分类检测的电性能参数有哪些？分别是什么意思？（至少8个）Isc：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；Uoc：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Pmax：在I-V曲线上电流和电压乘积为最大的点所表示的功率Vmp:对应最大功率点的电压Imp:对应最大功率点的电流Rs：系指太阳电池内部的与P-N结串联的电阻，它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻等组成Rsh：系指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻FF: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Y：指受光照太阳电池的最大功率

18、与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比13、请阐述分类检测的检测原理？通过模拟太阳光照射，在标准条件下对电池片进行测试，根据不同的电性能对电池片进行分档.14、请写出计算转换效率的公式？_Isc.Uoc.ffEFF=1000W.SX100%15、丝网印刷的工作原理？通过刮条挤压丝网弹性形变后将浆料漏印在需要印刷的材料上的一种印刷方式16 .说明为什么实际区熔时，最初几次选择大熔区，后几次选用小熔区的工艺条件？P4117 .简述硅烷热分解法制取多晶硅的优点P1218 .RCA清洗液的作用和清洗工艺流程？1 .碱性H202（也称SC-I清洗液）作用：（1）去Si表面有机物。（2）去Si表面颗粒。（3）去部