PV电池生产工艺

1、l单晶硅光伏电池生产工艺简介l多晶的生产l单晶硅制作l方片制作l电池片制作l电池组件封装l应用l石英砂在电炉中用碳还原(95-99%)SiO2+3C=SiC+2CO, 2SiC+SiO2=3Si+2COl三氯氢硅的合成Si+3HCl= H2l三氯氢硅的提纯用分镏法去除SiH2Cl2, SiCl4, 杂质氯化物l用氢还原三氯氢硅SiHCl3 +H2=Si+3HCl背面铝电极背面铝电极N型扩散层型扩散层P型硅片型硅片减反射膜减反射膜正面银电极正面银电极利用清洗槽清洗硅片表面去除表面油渍，沾污，金属污染 清洗液：NaOH+表面活性剂+纯水加热，超声波l表面织构化减少阳光反射l应用单晶硅各向异性化学腐

2、蚀的方法在(100)表面制作倒金字塔状的绒面结构Upside down Pyramid StructureNaOH应用单晶硅各向异性化学腐蚀的方法在(100)表面制作倒金字塔状的结构POCl3 +O25POCl3=3PCl5+P2O54PCl5 +5O2=2P2O5+10Cl22P2O5+5Si=5SiO2+4P石英管硅片P型硅P型硅P型硅硅片表面磷扩散POC3气氛磷P型硅磷磷磷N型硅N型硅PN结扩散后的两片硅片扩散层周边刻蚀周边刻蚀后的硅片N型扩散层P型衬底PN结使用的气体：CF4+O2气体被加热到几千度以上的高温后气体被加热到几千度以上的高温后,气体中原子被电离成正离子和电子气体中原子被电

3、离成正离子和电子, 这这种状态的物质称为等离子体。种状态的物质称为等离子体。其显著特征是具有高温、高流动性其显著特征是具有高温、高流动性,高高导电性和高能量性，极易与其它物质导电性和高能量性，极易与其它物质相互作用。相互作用。l在低压下，反应气体在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体，等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团（Radicals）l活性反应基团和被刻蚀物质表面形成化学反应并形成挥发性的反应生成物l反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔体。清洗目的：1.扩散过程中磷与二氧化硅反应成磷硅玻璃(P

4、SG) P2O5+SiO2PSG2.扩散时产生的氧化硅膜3. 周边刻蚀时产生硅的殘屑清洗溶液：HF腐蚀- 202Y Axis TitleX A x i s T i t l e波长掁幅-202Y Axis TitleX A x is T itle- 202Y Axis TitleX A x i s T i t l e光程差024681 01 21 41 61 82 02 22 42 6- 202Y Axis TitleX A x i s T i t l e-202Y Axis TitleX A x is T itle同歩-202Y Axis TitleX A x is T itle024681

5、01 21 41 61 82 02 2- 202Y Axis TitleX A x is T itle半波差- 202Y Axis TitleX A x is T itle- 202Y Axis TitleX A x is T itle-202Y Axis TitleX Axis Title同步光叠加，掁幅相加- 202Y Axis TitleX A x is T itle024681 01 21 41 61 82 0-202Y Axis TitleX A x is T itle024681 01 21 41 61 82 00Y Axis TitleX A x is T itle光波光程差半波

6、两个波相加后掁幅抵消110 !介质1介质2折射光反射光入射光介质面法线出射光1d出射光2介质1介质2介质3两个出射光出现了光程差，光程差与介质2的厚度有关入射光 出射光1入射光出射光2空气薄膜硅材料通过控制薄膜的厚度d使两个出射光的光程差为半波差使用设备：等离子增强型化学汽相沉积(PECVD)化学过程SiH4 + N2 +NH3 Si3N4+H2工艺目的：1.沉积减反射膜，增强光的吸收2.表面钝化，减少表面活性，(passivation)利用射频在激发气体放电形管内成等离子体，生成高化学活性的反应物，使成膜反应在较低温度下进行。 (200-500) 抽真空反应气体进入SiH4 + N2 +NH

7、3RF背面铝浆印刷烘干背面银铝浆印刷烘干背面银铝浆印刷烧结印刷栅线印刷栅线减反射膜减反射膜减反射膜厚减反射膜厚度度70-80nm接触电阻大接触电阻大1.燃烧有机物阶段(300 C)2.升温阶段(20 C/s)3.峰值温度区间(920 C) 4.降温阶段N2吹冷排风链带清洗电池片加热灯管链带l对电池的的分选是组件制造的需要l太阳光照在地球表面的的平均功率为1000瓦/平方米l利用灯光模拟太阳光进行测量氙灯短路电流短路电流Isc开路电压开路电压Voc最大功率最大功率Pmax =Pmax1000电池面积电池面积1平方米平方米100%定义：太阳电池的最大输出功率与照到电池上的总幅射能之比正面电极金属栅线电阻rmf正面金属半导体接触电阻rc1正面扩散层电阻rt基区体电阻rb背面金属半导体接触电阻