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1、電池生產(chǎn)電池生產(chǎn)工藝流程工藝流程-2015.10.21目錄目錄 一、一、太陽電池簡介太陽電池簡介 二、二、太陽電池生產(chǎn)工藝太陽電池生產(chǎn)工藝 一、太陽電池簡介1、太陽電池簡介太陽電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。太陽能電池，又叫光生伏打電池，它是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的一種具有能量轉(zhuǎn)換功能的半導(dǎo)體器件，是太陽能光伏發(fā)電的最核心的器件。一、太陽電池簡介2、太陽電池分類一、太陽電池簡介晶體硅電池單晶硅一、太陽電池簡介晶體硅電池多晶硅電池l晶體硅電池非晶硅一、太陽電池簡介一、太陽電池簡介3、硅太陽能電池工作原理硅太陽能電池工作原理（一）、硅的摻雜（一）、硅的摻雜半導(dǎo)體硅原子外層有4個電子，按

2、固定軌道繞原子核轉(zhuǎn)動。當(dāng)受到外來能量作用時，這些電子會脫離軌道成為自由電子，并在原來位置形成一個“空穴”。如果硅中摻入硼，鎵等元素，由于這些元素可捕獲電子，就形成空穴半導(dǎo)體，用P表示。如果摻入可以釋放電子的磷，砷元素，就形成電子型半導(dǎo)體，用N表示。一、太陽電池簡介3、硅太陽能電池工作原理硅太陽能電池工作原理（二）、（二）、P-N結(jié)結(jié)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合，交界面會形成一個P-N結(jié)，形成P-N結(jié)內(nèi)電場，阻礙著電子和空穴的移動。一、太陽電池簡介首先是P-N結(jié)附近的電子和空穴發(fā)生擴散運動：N型區(qū)域的電子向P型區(qū)域擴散，相對于P型區(qū)域的空穴向N型區(qū)域擴散。一、太陽電池簡介在界面層附近，由于電子和空

3、穴的遷移，就會使N區(qū)域呈現(xiàn)正電性，而P區(qū)域呈現(xiàn)負電性。于是形成一個由N區(qū)域指向P區(qū)域的內(nèi)電場。一、太陽電池簡介3、硅太陽能電池工作原理硅太陽能電池工作原理（三）、光生伏特效應(yīng)（三）、光生伏特效應(yīng)太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)界面層上，會激發(fā)出新的空穴-電子對，在P-N結(jié)電場的作用下，在P-N結(jié)內(nèi)部空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。我們把這種效應(yīng)叫做“光生伏特效應(yīng)”，也就是太陽能電池的工作原理，因此，太陽電池又稱為“光伏電池”。二、太陽電池生產(chǎn)工藝太陽電池生產(chǎn)工藝流程 二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序一，硅片清洗制絨:目的表面處理：清除表面油污和金屬雜質(zhì)；去除硅片表面的切割損壞層；

4、在硅片表面制作絨面，形成減反射織構(gòu)，降低表面反射率；利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕，在硅片表面形成3-6微米的金字塔結(jié)構(gòu)，這樣光照在硅片表面便會經(jīng)過多次反射和折射，增加了對光的吸收；二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序二，擴散/制結(jié)：硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴散，制作N型發(fā)射極區(qū)，以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)：PN結(jié)。POCl3液態(tài)分子在N2載氣的攜帶下進入爐管，在高溫下經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換，并擴散進入硅片表面，激活形成N型摻雜，與P型襯底形成PN結(jié)。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：POCl3+O2P2O5+Cl2；P2O5+SiSiO2+P二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝

5、二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序三，等離子刻邊：去除擴散后硅片周邊形成的短路環(huán)；二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序四，去除磷硅玻璃：去除硅片表面氧化層及擴散時形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層）。二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序五，PECVD：目的渡減反射膜+鈍化：PECVD即等離子體增強化學(xué)氣相淀積設(shè)備，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition；制作減少硅片表面反射的SiN薄膜（80nm）；反應(yīng)氣體為SIH4和NH3二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序六，絲網(wǎng)印刷：用絲網(wǎng)印刷的方法，完成背場、背電極、正柵線電極的制作，

6、以便引出產(chǎn)生的光生電流；工藝原理：給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出；正面電極用Ag金屬漿料，通常印成柵線狀，在實現(xiàn)良好接觸的同時使光線有較高的透過率；背面通常用Al金屬漿料印滿整個背面，一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻，二是減少背面的復(fù)合；背電極印刷及烘干（銀漿或鋁漿）；背電場印刷及烘干（鋁漿）；正面電極印刷（銀漿）。二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序七，烘干和燒結(jié):目的及工作原理：烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發(fā)（前3個區(qū)）；在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸（中間3個區(qū)）；鋁硅合金過程實際上是一個對硅進行P摻雜的過程，需加熱到鋁硅共熔點（577）以上。經(jīng)過合金化后，隨著溫度的下降，液相中的硅將重新凝固出來，形成含有少量鋁的結(jié)晶層，它補償了N層中的施主雜質(zhì)，從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的P層，達到了消除背結(jié)的目的。在正面形成銀硅合金，形成良好的接觸和遮光率；Ag漿料中的玻璃添加料在高溫（700度）下燒穿SiN膜，使得Ag金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點（760度）以上進行合金化。；28二、太陽電池生產(chǎn)工藝工序八，檢驗和分級:用自動分選機將電池按轉(zhuǎn)化率分級檢驗并包裝二、太陽電池生產(chǎn)工藝謝謝