晶硅太阳能电池制造工艺---工艺流程以及工序简介.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,太阳能电池制造工艺,工艺流程以及工序简介,技术部：屈良钱,1,磷扩散层,其,主要是利用硅半导体,p-n,结的光生伏打效应。,即当太阳光照射,p-n,结时，便产生了电子,-,空穴对，并在内建电场的作用下，电子驱向,n,型区，空穴驱向,p,型区，从而使,n,区有过剩的电子，,p,区有过剩的空穴，于是在,p-n,结的附近形成了与内建电场方向相反的光生电场。在,n,区与,p,区间产生了电动势。当接通外电路时便有了电流输出。,硅太阳能电池的结构及其工作原理：,1.,前言,2,单晶硅太阳电池,3,多晶硅太阳电池,4,非晶硅太阳电池,5,下面我们就硅太阳电池的,制造工艺流程,以及,各工序,进行简单的介绍。,晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括：,硅片清洗、绒面制备、扩散制结、,（等离子周边刻蚀）,、去,PSG(,磷硅玻璃,),、,PECVD,减反射膜制备、电极,(,背面电极、铝背场和正电极,),印刷及烘干、烧结、,Laser,和分选测试,等。同时,在各工序之间还有检测项目,主要有,抽样检测制绒效果、抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射率,等项目。,2.,硅太阳电池的制造工艺流程,6,1,）、硅太阳能电池的制造工艺流程：,分,选测试,PECVD,清洗,制绒,去磷硅玻璃,烧结,印刷,电,极,周,边,刻,蚀,检验,入,库,扩,散,7,4.,沉积减反射膜（,PECVD,）,1.,原料硅片清洗制绒,2.,高温扩散（液态扩散）,5.,丝网印刷背电极,7.,丝网印刷背电场,6.,烘 干,8.,烘 干,12.,测试分选,9.,丝网印刷正电极,11.,激光,10.,烧 结,3.,去磷硅玻璃（去,PSG,）,8,目前硅太阳能电池制造工序主要有：,制绒清洗工序,扩散工序,PECVD,工序,丝网印刷工序,烧结工序,Laser,刻蚀工序,测试分选工序,2,）、工序简介,9,(a).,单晶制绒,-,捷佳创,目的与作用：,（,1,）,去除单晶硅片表面的机械损伤层和氧化层。,（,2,）,为了提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率,根据,单晶硅的各向异性的特性,，利用碱,(KOH),与醇,(IPA),的混合溶液在单晶硅表面形成类似,“,金字塔,”,状的绒面,有效增强硅片对入射太阳光的吸收,从而提高光生电流密度。,1.,制绒清洗工序,10,(b).,多晶制绒,-RENA InTex,目的与作用：,（,1,）,去除单晶硅片表面的机械损伤层和氧化层。,（,2,）,有效增加硅片对入射太阳光的吸收,从而提高光生电流密度，提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率。,11,12,(c).,去磷硅玻璃,-PSG,在扩散过程中发生如下反应：,POCl,3,分解产生的,P,2,O,5,淀积在硅片表面，,P,2,O,5,与,Si,反应生成,SiO,2,和磷原子：,这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的,SiO,2,，称之为磷硅玻璃。,去除磷硅玻璃的目的、作用,：,磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制，且其工艺窗口太小，不稳定。,磷硅玻璃的折射率在,1.5,左右，比氮化硅折射率（,2.07,左右）小，,若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。,磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质，,会增加少子表面复合，使电池效率下降。,13,扩散的目的：,制造太阳能电池的,PN,结。,PN,结是太阳能电池的,“,心脏,”,。,制造,PN,结，实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个区域中占优势（,P,型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域中占优势（,N,型），这样就在一块完整的半导体晶体中实现了,P,型和,N,型半导体的接触。,2.,扩散（,POCl,3,液态扩散）,14,沉积减反射膜的作用、目的：,沉积减反射膜实际上就是对电池进行钝化。钝化可以去掉硅电池表面的悬空键和降低表面态，,从而降低表面复合损失，提高太阳电池的光电转换效率。,钝化作用能使硅电池表面具有很小的反射系数，,减少光反射损失，提高太阳电池的光电转换效率。,3.,沉积减反射膜（,PECVD,）工序,15,上电极,以及正面的,小栅线是银浆,背电极是银铝浆,背电场是铝浆,背电极、上电极,以及,小栅线,起到收集电子的作用,。,背电场,的作用是,可以提高电子的收集速度，从而,提高,电池的短路电流（,J,SC,）和开路电压（,V,OC,）进而提高电池的光电转换效率。,4.,丝网印刷工序,正电极,16,烧结的目的、作用：,燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触，从而提高开路电压和短路电流并使其具有牢固的附着力与良好的可焊性。,背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为,P,型掺杂，,它,可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压和短路电流，改善对红外线的响应。,上电极的银、氮化硅、二氧化硅以及硅经烧结后形成共晶，从而,使电极与硅形成良好的欧姆接触，从而提高开路电压和短路电流。,5.,烧结工序,17,Laser,刻蚀的目的、作用：,用激光切出绝缘沟道，可以使电池短路，减少电流泄漏,。,6.,Laser,刻蚀工序,硅片经,Laser,刻蚀后的示意图,18,主要是测量电池片的,短路电流（,J,SC,）、开路电压（,V,OC,）、填充因子（,FF,），经计算得出电池的光电转换效率（,）。,根据电池的光电转换效率（,）对电池片进行分类。,7.,测试分选,工序,19,测试分选,20,发电应用,21,谢 谢 大 家！,22,