太阳能硅片制造工艺-太阳能硅片工艺流程图
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1、太阳能电池片的生产工艺?
工艺流程分为硅片检测--表面制绒及酸洗--扩散制结--去磷硅玻璃--等离子刻蚀及酸洗--镀减反射膜--丝网印刷--快速烧结等。具体介绍如下:
一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。在进行少子寿命和 电阻 率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。
二、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。
三、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成,才使电子和空穴在流动后不再回到原处,这样就形成了电流,用导线将电流引出,就是直流电。
四、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
五、等离子刻蚀由于在扩散过程中,即使采用背靠背扩散,硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路。因此,必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀,以去除电池边缘的PN结。
1. 硅的提纯:采用多晶硅或单晶硅等材料,经过高温炼制或其他化学处理方法提纯,以获得高纯度的硅晶圆。
2. 制备硅片:将高纯度硅晶圆放入酸中进行腐蚀,然后用刻蚀、抛光等方法制备成一定尺寸的硅片。
3. 氧化:将硅片放入高温炉中,经过氧化处理来形成一个极薄的氧化硅层,这个硅层是金属与硅芯片之间的隔离层。
4. 打孔:使用光刻和化学腐蚀等技术将硅芯片表面的物料打造成半导体材料,形成有固定结构的阳极与阴极。
5. 沉积:在硅片表面上沉积一层极薄的磷化硼涂层,这层涂层可以增加硅片的电学性能。
6. 金属化:在硅片表面印刷金、银等导电材料,将硅片的两端金属化,形成电极。
7. 检测:对成品太阳能电池片进行检测、分类和选择,将合格品进行分装和包装。
以上是太阳能电池片的一般生产工艺,生产厂商根据工艺不同可能会有所不同。
太阳能电池板的生产过程通常包括以下几个阶段:
1. 制备硅片:此步骤需要从硅沙中提取纯硅,制作成硅片。硅片表面通常会添加氯气或者溴化氢等蚀刻剂来去除表面杂质,使其更适合做太阳能电池。
2. 包胶:将制好的硅片放在有机胶水上,形成硅片下侧的支撑结构。
3. 制作电极:将金属铝蒸发到硅片的顶部,再在其周围附上一层镀银的物质。这些金属形成了硅片顶部的电极,为电池的正极和负极。
4. 制造P-N结:将硅片加热至高温,将磷或其他杂质“扎入”它的一侧,形成P(正)-N(负)结。通过这个过程可以实现光电转换。
5. 测试:经过上述步骤后,具有改性硅片、电极、P-N结的太阳能电池就出现了。在这一阶段,制造商花费大量时间和精力来对其进行精细测试,以确保其质量和整体性能。
总之,太阳能电池板的制作工序是一个由多个步骤组成的相对复杂的工艺过程,需要非常精密的操作和高科技设备,才能生产出高性能、高质量的太阳能电池板。
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