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电池片工艺

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找一点,使改点的电压乘以电流所得最大,该点对应的电压就是最大功 ...

1、各个参数之间的关系

A.在所有参数中,只有电压和电流是测量值,其他参数均是计算值。

B.Pmpp为在I-V曲线上找一点,使改点的电压乘以电流所得最大,该点对应的电压就是最大功率点电压Umpp,该点对应得电流就是最大功率点电流Impp

C.Rs为在光强为1000W/M2和500W/M2下所得最大功率点的电压差与电流差的比值,只是一个计算值,所以有时候会出现负值的情况

D.Rsh为暗电流曲线下接近电流为0时曲线的斜率

E.Irev1为电压为-10V时的反向电流

F.Irev2为电压为-12V时的反向电流

G.Rs和Rsh决定FF

H.Rsh和Irev1、Irev2有对应的关系

I.计算公式:

J.Ncell= Pmpp/S(硅片面积)

K.Pmpp= Umpp*Impp= Uoc*Isc*FF

L.FF=(Umpp*Impp)/(Uoc*Isc)

二、转换效率的影响因素

三、测试外部参数影响

正常测试温度为25±2℃,随着温度的升高,开路电压急剧降低,短路电流略微增大,整体转换效率降低

正常光强为1000±50W/M2,随着光强的降低,开路电压略微降低,短路电

流急剧下降,整体转换效率降低

四、串阻Rs组成

测试中的串联电阻主要由以下几个方面组成:

1.材料体电阻(可以认为电阻率为ρ的均匀掺杂半导体)

2.正面电极金属栅线体电阻

3.正面扩散层电阻

4.背面电极金属层电阻

5.正背面金属半导体接触电阻

6.外部因素影响,如探针和片子的接触等

烧结的关键就是欧姆接触电阻,也就是金属浆料与半导体材料接触处的电阻。

可以这样考虑,上述1.2.3.4项电阻属于固定电阻,也就是基本电阻;

5则是变量电阻烧结效果的好坏直接影响Rs的最终值;

6属于外部测试因素,也会导致Rs变化

五、Rs影响因素

六、并阻Rsh组成

A.测试中并联电阻Rsh主要主要是由暗电流曲线推算出,主要由边缘漏电和体内漏电决定

B.边缘漏电主要由以下几个方面决定:

C.①边缘刻蚀不彻底

D.②硅片边缘污染

E.③边缘过刻

F.

G.体内漏电主要几个方面决定

H.①方阻和烧结的不匹配导致的烧穿

I.②由于铝粉的沾污导致的烧穿

J.③片源本身金属杂质含量过高导致的体内漏电

K.④工艺过程中的其他污染,如工作台板污染、网带污染、炉管污染、DI 水质不合格等

七、Rsh影响因素

八、Uoc影响因素

九、Isc影响因素

十、网印区工艺过程常见问题处理

A.一、翘曲:

B.1.硅片太薄--控制原始硅片厚度

C.2.印刷铝浆太厚--控制铝浆重量

D.3.烧结温度过高--调整烧结炉4、5、6、7区温度

E.4.烧结炉冷却区冷却效果不好--查看风扇状况、进出水温度压力等

F.二、铝包:

G.1.烧结温度太高--调整烧结炉4、5、6、7区温度

H.2.印刷铝浆太薄--印刷铝浆重量加重

I.3.使用前浆料搅拌不充分--搅拌时间必须达到规定时间

J.4.铝浆印刷后烘干时间不够--增加烘干时间或提高烘干温度

K.5.烧结排风太小--增大烧结炉排风

L.6.烧结炉冷却区冷却效果不好--查看风扇状况、进出水温度压力等M.三、虚印:

N.1.印刷压力太小--增大印刷压力

O.2.印刷板间距太大--减小板间距

P.3.印刷刮刀条不平--更换刮刀条

Q.4.工作台板不平,磨损严重--更换工作台板

R.5.网印机导轨不平--重新调整导轨

A.四、粗线:

B.1.网版使用次数太多,张力不够--更换网版

C.2.网版参数不合格--核对该批网版参数,更换网版

D.3.浆料太稀,浆料搅拌时间太长--严格执行浆料搅拌时间规定

E.4.网印机参数不合适--调整网印机参数

特点:阻挡层用氧化硅或氮化硅,刻蚀浆料主要利用释放的氟化氢来 ...

特点:磷浆容易高温挥发,选择性不佳。也可以一次性实现选择性扩散。

二、腐蚀出扩散掩膜层(南京中电)

特点:阻挡层用氧化硅或氮化硅,刻蚀浆料主要利用释放的氟化氢来刻蚀。也可以控制氧化硅的膜厚,形成半阻挡膜,一次性扩散。困难在,浆料的印刷性能,扩散均匀性,印刷对齐。

三、直接印刷掩膜层(schmid,centrotherm)

特点:要求掩膜的印刷特性要好,抗氢氟酸要好,容易清除。工艺步骤简单。困难在,扩散均匀,印刷对齐。schmid 的腐蚀法SE 电池交钥匙工程,centrotherm 的激光刻蚀氧化膜SE电池交钥匙工程。

四、湿法腐蚀重扩散层/等离子体刻蚀重扩

特点:湿法可用氢氟酸和硝酸体系或强碱,将暴露的重扩散层腐蚀成浅扩散层。要求耐腐蚀浆料。干法等离子体,用四氟化碳或氟化氮等氟化物形成的氟离子来刻蚀暴露的中掺杂部分。干法也可用银浆做掩膜。

五、LDSE(新南威尔士)

特点:用到激光和电镀,工序多,工艺复杂。电镀有多种选择。电镀的银的导电性约是银浆的10 倍。可以节省贵金属。用镍铜银,或镍铜锡结构,可以省掉贵金属。可以把删线做的很密很细,或其他优化结构。

六、硅墨技术(Innovalingt,OTB)

特点:只需增加一台印刷机,就可实现较大幅度的效率提升。在现有工艺设备基础上也容易升级。

巨大成就, 使晶硅电池在未来发展中的地位和前景更为乐观。澳大利亚新南威尔士大学光伏器件及研究中心是这一研究领域中最突出的代表, 他们研制的电池, 效率高达24%。美国、德国、日本等国高效电池的效率也都超过20%。这些研究成就的意义不仅为降低晶体电池成本提供了更大可能, 同时对开发高效薄膜多晶电池, 从而大幅度降低太阳电池成本具有重要意义。

影响太阳电池效率的因素有两类: 一类是光学损失, 包括电池前表面反射损失、接触栅线的阴影损失以及长波段的非吸收损失, 其中反射和阴影损失是可以通过特定技术措施减小的,而长波非吸收损失与半导体性质有关; 另一类是电学损失, 它包括半导体表面及体内的光生载流子复合、半导体和金属栅线的体电阻和半导体/金属界面电阻损失。相对而言, 欧姆损失在技术上较易降低, 其中最关键、难度最大的是降低光生载流子的复合, 它直接影响太阳电池的开路电压, 而提高电池效率的关键就是提高开路电压V oc。

我们对不同电池结构、不同电阻率的材料(CZ、FZ)、背场等进行了试验。目前制备的最好电池, 其效率达18. 63%。

一、实验

1、硅材料

试验中采用两种Ф50 的硅片:

a. P (100) , CZ, 0. 3-0. 4Ωcm, 双面抛光, 300±10μm

b. P (100) , FZ, 1. 2Ωcm, 双面抛光, 300±10μm

2、电池结构

为了对比, 依次进行如图1 所示三种电池结构的试验。

在电池结构(b) 中, 增加了栅线下的重掺杂;在电池结构(c) 中, 除栅线下重掺杂外, 还增加了表面倒金字塔减反射工艺。

3、工艺过程

结构(a) : 硅片清洗→磷扩散→热氧化→背面蒸AL →烧背场→光刻正面栅指接触条纹→蒸发Ti/Ag或Ti/Pd/Ag→光刻栅指电极

结构(b) : 在(a) 的扩散前增加氧化和光刻栅指接触区→磷扩散→去氧化

膜步骤, 其它同(a);

结构(c) : 在(b) 之前增加光刻和腐蚀倒金字塔结构化表面工艺, 其它同(b)。

清洗: 采用RCA 清洗工艺。

扩散: n+和n++发射区扩散均用POCL 3 液态源。n+发射区经过预沉积和再分布后, 薄电阻为100-500Ω/□, n++经预沉积和再分布后, 薄电阻为10-30Ω/□。

氧化: 掩膜氧化和钝化氧化均为干氧加2Vo l %HCL , 温度900-1100℃掩膜厚度0. 08-0. 25μm, 钝化膜(兼减反射膜厚度0. 1-0. 11μm) , 氧化前, 石英管经HCL 在1150℃下清洗1-2h。

烧背场: 背面蒸铝1-2μm, 在900-1100℃下烧1-2h。

表面积构化: 采用光刻腐蚀工艺制备倒金字塔结构, 其表面开口为10μm ×10μm, 如图2所示。

电极: 采用热蒸发Ti/Ag或Ti/Pd/Ag, 光刻腐蚀工艺制备电极栅线, 然后采用脉冲电镀Ag使电极厚度增至6-8μm。

二、结果与讨论

试验电池的实验数据列于表1。

表1 中单项最佳参数为: 开路电压Voc = 651V , 短路电压Jsc = 35. 9mA.cm2( Isc=143. 62mA ) , 填充因子F·F = 81.41%。最佳电池效率为18. 63% , 其I-V 曲线如图3所示。,

与常规电池相比, 结构(a) 加了背场, 并减少了栅线下的接触面积, 材料

为0. 3-0. 4Ωcm

的CZ 硅片, 效率高于14%。结构(b) 采用了CZ 和PZ 两种材料, 电阻率分别为0. 3-0. 4Ωcm和1. 2Ωcm, 效率在16% 左右。同时可以看出, 低电阻率的CZ 材料, 开路电压较高,V oc最高可达到651mV。而电阻率稍高的FZ 材料, 短路电流较高, 达140mA 以上, 这种差别在结构(c) 中也可观察到。在结构(c) 中, 两种材料(CZ 和FZ) 的电池效率有明显差别, FZ 电池效率比CZ 电池效率提高近二个百分点。与结构(b) 相比, 填充因子明显增大。材料质量对电池的影响在结构(c) 中明显体现出来。实验中还发现, 实验室净化及HCL 清洗石英管对改善电池性能的重要影响。

三、结论

实验表明, 发射区钝化、减小栅线与发射区接触面积、分区进行轻(n+ ) 和重(n++ ) 掺杂、表面积构化、减反射涂层等工艺对提高电池效率有利。采用低电阻率材料开路电压较高, 采用高电阻率材料短路电流较高, 为了提高效率, 选

用材料时应适当折中。

目前, 我们实验制备的最好电池, 效率达18.63%。但从电池的开路电压看, 若能改进表面

钝化技术以及有关工艺, 减少光生载流子复合, 特别是背面复合, 电池效

率还有可能进一步提高。

通常,应用正胶剥离工艺,蒸镀Ti/Pa/Ag多层金属电极,要减小金属电极所引起的串联电阻,往往需要金属层比较厚(8~10微米)。缺点是电子束蒸发造成硅表面/钝化层介面损伤,使表面复合提高,因此,工艺中,采用短时蒸发Ti/Pa层,在蒸发银层的工艺。另一个问题是金属与硅接触面较大时,必将导致少子复合速度提高。工艺中,采用了隧道结接触的方法,在硅和金属成间形成一个较薄的氧化层(一般厚度为20微米左右)应用功函数较低的金属(如钛等)可在硅表面感应一个稳定的电子积累层(也可引入固定正电荷加深反型)。另外一种

方法是在钝化层上开出小窗口(小于2微米),再淀积较宽的金属栅线(通常为10微米),形成mushroom-like状电极,用该方法在4cm2 Mc-Si上电池的转换效率达到17.3%。目前,在机械刻槽表面也运用了Shallow angle (oblique)

技术。

二、PN结的形成技术

1、发射区形成和磷吸杂

对于高效太阳能电池,发射区的形成一般采用选择扩散,在金属电极下方形成重杂质区域而在电极间实现浅浓度扩散,发射区的浅浓度扩散即增强了电池对蓝光的响应,又使硅表面易于钝化。扩散的方法有两步扩散工艺、扩散加腐蚀工艺和掩埋扩散工艺。目前采用选择扩散,15×15cm2电池转换效率达到16.4%,n++、n+区域的表面方块电阻分别为20Ω和80Ω.

对于Mc-Si材料,扩磷吸杂对电池的影响得到广泛的研究,较长时间的磷吸杂过程(一般3~4小时),可使一些Mc-Si的少子扩散长度提高两个数量级。在对衬底浓度对吸杂效应的研究中发现,即便对高浓度的衬第材料,经吸杂也能够获得较大的少子扩散长度(大于200微米),电池的开路电压大于638mv, 转换效率超过17%。

2、背表面场的形成及铝吸杂技术

在Mc-Si电池中,背p+p结由均匀扩散铝或硼形成,硼源一般为BN、Bp、APCVD SiO

:B2O8等,铝扩散为蒸发或丝网印刷铝,800度下烧结所完成,对铝

2

吸杂的作用也开展了大量的研究,与磷扩散吸杂不同,铝吸杂在相对较低的温度下进行。其中体缺陷也参与了杂质的溶解和沉积,而在较高温度下,沉积的杂质易于溶解进入硅中,对Mc-Si产生不利的影响。到目前为至,区域背场已应用于单晶硅电池工艺中,但在多晶硅中,还是应用全铝背表面场结构。

3、双面Mc-Si电池

Mc-Si双面电池其正面为常规结构,背面为N+和P+相互交叉的结构,这样,正面光照产生的但位于背面附近的光生少子可由背电极有效吸收。背电极作为对正面电极的有效补充,也作为一个独立的栽流子收集器对背面光照和散射光产生作用,据报道,在AM1.5条件下,转换效率超过19%。

三、表面和体钝化技术

对于Mc-Si,因存在较高的晶界、点缺陷(空位、填隙原子、金属杂质、氧、氮及他们的复合物)对材料表面和体内缺陷的钝化尤为重要,除前面提到的吸杂技术外,钝化工艺有多种方法,通过热氧化使硅悬挂键饱和是一种比较常用

界面的复合速度大大下降,其钝化效果取决于发射区的表的方法,可使Si- SiO

2

面浓度、界面态密度和电子、空穴的浮获截面。在氢气氛中退火可使钝化效果更加明显。采用PECVD淀积氮化硅近期正面十分有效,因为在成膜的过程中具有加氢的效果。该工艺也可应用于规模化生产中。应用Remote PECVD Si3N4可使表面复合速度小于20cm/s。

工业化电池工艺

太阳电池从研究室走向工厂,实验研究走向规模化生产是其发展的道路,所以能够达到工业化生产的特征应该是:

(1)电池的制作工艺能够满足流水线作业;

(2)能够大规模、现代化生产;

(3)达到高效、低成本。当然,其主要目标是降低太阳电池的生产成本。目前多晶硅电池的主要发展方向朝着大面积、薄衬底。例如,市场上可见到

125×125mm2、150×150mm2甚至更大规模的单片电池,厚度从原来的300微米减小到目前的250、200及200微米以下。效率得到大幅度的提高。日本京磁(Kyocera)公司150×150的电池小批量生产的光电转换效率达到17.1%,该公司1998年的生产量达到25.4MW。

铝背场烧结后形成P+区,同时有一定的钝化作用,它对开压串联的影响主要有哪些方面?网友解答:kaixin001 烧结效果好的话,串联电阻会小,对应的并联就大。helloyuche ...

提问:

helbing

铝背场烧结后形成P+区,同时有一定的钝化作用,它对开压串联的影响主要有哪些方面?

网友解答:

kaixin001

烧结效果好的话,串联电阻会小,对应的并联就大。

helloyuchen

铝背场是个P+的重掺杂,对开路电压有贡献,而且钝化作用对电流有提升,再就是增强太阳能电池的长波相应,感觉铝背场和背电极接触的烧结效果会影响到电池的串联电阻。

likehoo11

1、背场吸杂,减少背面复合速率,提高开压;

2、反射长波,提高长波段IQE;

3、背场与硅片是重掺杂的欧姆接触,在电池串联电阻中占很小比例,理想的背场,背面接触电阻可忽略。

boy@mm

铝背场作用很多:

1.在背面形成一层P++层。能有效提高电池开压。

2.背面形成一种重掺杂,使背电极形成良好欧姆接触,减小接触电阻

3.背面铝在烧结时候,具有吸杂作用,使晶体硅体内杂质减少,。降低了体复合

4.背场厚度适当增加,能提高电池的短路电流和开路电压,增加长波段光的响应、。

大面积背场也存在一定问题,比如烧结后背场不平整,弯曲等。现在有些区域性背场技术,好像效率更高。

fshuaichen

在生产时有进出现很多串联大的情况,提高背场烧结温度后串联就会恢复正常

太阳能电池输出特性测量的基本方法

摘要: 为了对太阳能电池的输出特性作出正确的评价,测量和计算应该按下面三个步骤依次进行:1、测量入射于太阳能电池的光强要想知道在室内照明灯下太阳能电池的特性,首先要确定光源的种类(白色荧光灯、白 ...

为了对太阳能电池的输出特性作出正确的评价,测量和计算应该按下面三个步骤依次进行:

1、测量入射于太阳能电池的光强

要想知道在室内照明灯下太阳能电池的特性,首先要确定光源的种类(白色荧光灯、白炽灯等),再测量照度。要了解太阳光下太阳能电池的特性时,采用室外的太阳光,或者采用接近于太阳光的模拟太阳光作光源,再测量光的强度。在测量光的强度时,要用一预先已知光强和输出电流关系的参考电池作为标准,或者直接测量光的能量和光谱。

2、测量太阳能电池的输出特性

左图是太阳能电池输出特性测量电路示意图。其中图一(a)由电池、电压表、电流表和可变负载组成,改变可变电阻值即可得到电池的输出特性;当太阳能电池的输出电流很大时,由于电流表的内电阻和太阳能电池的引线电阻,就不能正确测量了。此时,要用图一(b)所示的电路用两个回路来分别测量电压和电流以减少导线电阻的影响,同时用可变电源作负载以补偿电流表内电阻的影响。

图一

在使用电路(a)测量太阳能电池的输出特性时,可使可变电阻开路来测开路电压,使可变电阻短路来测短路电流;在用电路(b)进行测量时,可调节电源负载使电流为零来测量开路电压,调节电源负载使输出电压为零时,则可得到短路电流。

3、计算电池的转换效率

根据所测得的太阳能电池的输出特性,计算出各点的电压与电流乘积,然后求出:

最佳工作电压Vop:即太阳能电池输出为最大时的电压;

最佳工作电流Iop:即太阳能电池输出为最大时的电流;

据此计算出填充因子和转换效率:

FF=VopxIop/VocxIsc

η=VopxIop/SxPin

其中S是电池面积,而Pin是步骤1中得到的入射光功率。

下面图二是太阳能电池输出特性测试的装置示意图。此处为了消除测试引线的串联电阻和相关的接触电阻对测量结果的影响,电压引线和电流引线是分开的。同时,整个被测电池与恒温块接触,保持温度在25度或28度,这两个温度都是太阳能电池测试的标准温度。测试前,先用标准电池调节光源的辐照度,直到标准电池的输出特性达到其标定参数为止。然后再测试待测的太阳能电池样品。

图二

什么是电池片的暗电流、反向饱和电流和漏电流?

收藏分享 2011-4-18 15:14|发布者: 么西么西|查看数: 317|评论数: 0

摘要: 提问:飘渺电池片的暗电流、反向饱和电流、漏电流具体如何解释? 网友解答:向日葵电池片的暗电流:指的是电池的暗特性,光伏电池在无光照时,由外电压作用下P-N结内流过的单向电流。...

飘渺

电池片的暗电流、反向饱和电流、漏电流具体如何解释?

网友解答:

向日葵

电池片的暗电流:指的是电池的暗特性,光伏电池在无光照时,由外电压作用下P-N结内流过的单向电流。

反向饱和电流:这个外电压从0开始,从坐标图上看,逐渐增加的过程中,电流的曲线变化过程中,会有一个拐点,取这个拐点的电流就是反向饱和电流。另外一种解释就是:反向电压在某一个范围内变化,反向电流基本不变,好象通过二极管的电流饱和了一样,这个电流就叫反向饱和电流。

漏电流:完美的二极管理论模型,在反向电压下应该是断路状态,但实际上还是会有少量的电流漏过去,这个电流就是漏电流,电池也是同样的道理,漏电流的大小代表了电池性能的高低,代表了这个二极管成型是否完美。

waspknight

暗电流:光伏电池在无光照时,由外电压作用下P-N结内流过的单向电流。

反向饱和:随着反向电压的增大,势垒抬高,耗尽层变宽,被反向抽走的电子和空穴就会增加,所以反向饱和电流会随着反向电压的增大稍稍增大一点。但是对于硅pn结,反向饱和电流一般在10e-14A~10e-10A,一般都很小,即使有所增大也不会达到质的变化。所以可称为饱和,饱和的含义就是再怎么增大电压,电流增大的不多的意思。

漏电流:对二极管来说,就是给它加反向电压在理论上应该彻底关断,没有电流,但实际上有一个很小的电流,这就是漏电流,又叫反向电流.

376177754

(纯属个人总结)

暗电流:无光照。外加电压(正OR负),流过PN结的单向电流。

反向饱和电流:外加反向电压,会有微小的电流流过PN结(少子),当外加反向电压增大时,这个微小电流不变化(或者变化及其微小),也就是说不论外加反向电压多大,这个微小电流都是不变的电流。(太大了,就击穿了)

漏电流:不走正道的电流!没有被负载完全利用的电流。

liudianbao

暗电流(Dark Current)也称无照电流,是指在没有光照的条件下,给PN结加反偏电压(N区接正,P区接负),此时会有反向的电流产生,这就是所谓的暗电流,对单纯的二极管来说,暗电流其实就是反向饱和电流,但是对太阳能电池而言,暗电流不仅仅包括反向饱和电流,还包括薄层漏电流和体漏电流。

反向饱和电流指给PN结加反偏电压时,外加的电压使得PN结的耗尽层变宽,结电场(即内建电场)变大,电子的电势能增加,P区和N区的多数载流子(P区多子为空穴,N 区多子为电子)就很难越过势垒,因此扩散电流趋近于零,但是由于结电场的增加,使得N 区和P区中的少数载流子更容易产生漂移运动,因此在这种情况下,PN结内的电流由起支配作用的漂移电流决定。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反,表现在外电路上有一个留入N区的反向电流,它是由少数载流子的漂移运动形成的。由于少数载流子是由本征激发而产生的,在温度一定的情况下,热激发产生的少子数量是一定的,电流趋于恒定。

漏电流:我们都知道,太阳能电池片可以分3层,即薄层(即N区),耗尽层(即PN 结),体区(即P区),对电池片而言,始终是有一些有害的杂质和缺陷的,有些是硅片本身就有的,也有的是我们的工艺中形成的,这些有害的杂质和缺陷可以起到复合中心的作用,可以虏获空穴和电子,使它们复合,复合的过程始终伴随着载流子的定向移动,必然会有微小的电流产生,这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的,由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流,由体区贡献的部分称之为体漏电流

电池的Uoc如何提高?

电池片工艺流程

电池片工艺流程 一、电池片工艺流程: 制绒(INTEX)---扩散(DIFF)----后清洗(刻边/去PSG)-----镀减反射膜(PECVD)------丝网、烧结(PRINTER)-----测试、分选(TESTER+SORTER)------包装(PACKING) 二、各工序工艺介绍: (一)前清洗 1.RENA前清洗工序的目的: (1) 去除硅片表面的机械损伤层(来自硅棒切割的物理损伤) (2) 清除表面油污(利用HF)和金属杂质(利用HCl) (3)形成起伏不平的绒面,利用陷光原理,增加对太阳光的吸收,在某种程度上增加了PN结面积,提高短路电流(Isc),最终提高电池光电转换效率。 2、前清洗工艺步骤: 制绒?碱洗?酸洗?吹干 Etch bath:刻蚀槽,用于制绒。所用溶液为HF+HNO3,作用: (1).去除硅片表面的机械损伤层; (2).形成无规则绒面。 Alkaline Rinse:碱洗槽。所用溶液为KOH,作用: (1).对形成的多孔硅表面进行清洗; (2).中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。 Acidic Rinse:酸洗槽。所用溶液为HCl+HF,作用: (1).中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液; (2).HF可去除硅片表面氧化层(SiO2),形成疏水表面,便于吹干; (3).HCl中的Cl-有携带金属离子的能力,可以用于去除硅片 1/13页 表面金属离子。 3. 酸制绒工艺涉及的反应方程式: HNO3+Si=SiO2+NOx?+H2O SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] Si+2KOH+H2O ?K2SiO3+2H2 4.前清洗工序工艺要求 (1)片子表面5S控制 不容许用手摸片子的表片,要勤换手套,避免扩散后出现脏片。 (2)称重 a.每批片子的腐蚀深度都要检测,不允许编造数据,搞混批次等。 b.要求每批测量4片。 c.放测量片时,把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道,下一批则放在2.4.6.8道,便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。 (3)刻蚀槽液面的注意事项: 正常情况下液面均处于绿色,如果一旦在流片过程中颜色改变,立即通知工艺人员。 (4)产线上没有充足的片源时,工艺要求: a.停机1小时以上,要将刻蚀槽的药液排到tank,减少药液的挥发。 b.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀,以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。 c.停机1h以上,要跑假片,至少一批(400片)且要在生产前半小时用水枪冲洗风

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用 一般来说,半导体工艺是将原始半导体材料转变为有用的器件的一个过程,太阳能电池工艺就是其中的一种,这些工艺都要使用化学药品。 1.常用化学药品 太阳能电池工艺常用化学药品有:乙醇(C2H5OH)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)、氢氟酸(HF)、异丙醇(IPA)、硅酸钠(Na2SiO3)、氟化铵(NH4F)、三氯氧磷(POCl3)、氧气(O2)、氮气(N2)、三氯乙烷(C2H3Cl3)、四氟化碳(CF4)、氨气(NH3)和硅烷(SiH4),光气等。 2.电池片生产工艺过程中各化学品的应用及反应方程式: 2.1一次清洗工艺 2.1.1去除硅片损伤层: Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑ 28 80 122 4 对125*125的单晶硅片来说,假设硅片表面每边去除10um,两边共去除20um,则每片去处的硅的重量为:△g=12.5*12.5*0.002*2.33 = 0.728g。(硅的密度为2.33g/cm3) 设每片消耗的NaOH为X克,生成的硅酸钠和氢气分别为Y和Z克,根据化学方程式有: 28 :80 = 0.728 :XX= 2.08g 28 :122 = 0.728 :Y Y=3.172g 28 :4 = 0.728 :Z Z= 0.104g 2.1.2制绒面: Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑ 28 80 122 4 由于在制绒面的过程中,产生氢气得很容易附着在硅片表面,从而造成绒面的不连续性,所以要在溶液中加入异丙醇作为消泡剂以助氢气释放。另外在绒面制备开始阶段,为了防止硅片腐蚀太快,有可能引起点腐蚀,容易形成抛光腐蚀,所以要在开始阶段加入少量的硅酸钠以减缓对硅片的腐蚀。 2.1.3 HF酸去除SiO2层 在前序的清洗过程中硅片表面不可避免的形成了一层很薄的SiO2层,用HF酸把这层SiO2去除掉。 SiO2 + 6 HF = H2[SiF6] + 2 H2O 2.1.4HCl酸去除一些金属离子,盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu+、Cd 2+、Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物。 2.2扩散工艺 2.2.1扩散过程中磷硅玻璃的形成: Si + O2=SiO2 5POCl3=3 PCl5 + P2O5(600℃) 三氯氧磷分解时的副产物PCl5,不容易分解的,对硅片有腐蚀作用,但是在有氧气的条件下,可发生以下反应: 4PCl5 + 5O2=2 P2O5 + 10Cl2↑(高温条件下) 磷硅玻璃的主要组成:小部分P2O5,其他是2SiO2·P2O5或SiO2·P2O5。这三种成分分散在二氧化硅中。 在较高温度的时候,P2O5作为磷源和Si反应生成磷,反应如下:

光伏组件生产工艺流程

光伏组件生产工艺流程: A、工艺流程: 1、电池检测—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)—— 5、层压—— 6、去毛边(去边、清洗)—— 7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库; B、工艺简介: 1、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。 2、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。(我们公司采用的是手工焊接) 3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)

焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。 5、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。 6、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。

电池片生产工艺流程汇总

电池片生产工艺流程 一、制绒 a.目的 在硅片的表面形成坑凹状表面,减少电池片的反射的太阳光,增加二次反射的面积。一般情况下,用碱处理是为了得到金字塔状绒面; 用酸处理是为了得到虫孔状绒面。不管是哪种绒面,都可以提高硅片的陷光作用。 b.流程 1.常规条件下,硅与单纯的HF、HNO3(硅表面会被钝化,二氧化硅与HNO3不反应)认为是不反应的。但在两种混合酸的体系中,硅则可以与溶液进行持续的反应。 硅的氧化 硝酸/亚硝酸(HNO2)将硅氧化成二氧化硅(主要是亚硝酸将硅氧化) Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反应 3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2O (慢反应 二氧化氮、一氧化氮与水反应,生成亚硝酸,亚硝酸很快地将硅氧化成二氧化硅。 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反应 Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反应(第一步的主反应)

4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应 只要有少量的二氧化氮生成,就会和水反应变成亚硝酸,只要少量的一氧化氮生成,就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸,亚硝酸会很快的将硅氧化,生成一氧化氮,一氧化氮又与硝酸、水反应,这样一系列化学反应最终的结果是造成硅的表面被快速氧化,硝酸被还原成氮氧化物。 二氧化硅的溶解 SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四氟化硅是气体 SiF4+2HF=H2SiF6 总反应 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 最终反应掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。 2.清水冲洗 3.硅片经过碱液腐蚀(氢氧化钠/氢氧化钾),腐蚀掉硅片经酸液腐蚀后的多孔硅 4.硅片经HF、HCl冲洗,中和碱液,如不清洗硅片表面残留的碱液,在烘干后硅片的表面会有结晶 5.水冲洗表面,洗掉酸液 c.注意

锂离子电池工艺流程

锂离子电池工艺流程 正极混料 ●原料的掺和: (1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 ●干粉的分散、浸湿: (1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90度,固体浸湿。 当润湿角>90度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2)分散方法对分散的影响: A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原

有结构); B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。

电池片生产工艺简介

培训资料 前道 一制绒工艺 制绒目的 1.消除表面硅片有机物和金属杂质。 2.去处硅片表面机械损伤层。 3.在硅片表面形成表面组织,增加太阳光的吸收减少反射。 工艺流程 来料,开盒,检查,装片,称重,配液加液,制绒,甩干,制绒后称重,绒面检查,流出。单晶制绒 基本原理 1#超声 去除有机物和表面机械损伤层。 目前采用柠檬酸超声,和双氧水与氨水混合超声。

3#4#5#6#制绒 利用NaOH溶液对单晶硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。当各向异性因子((100)面与(111)面单晶硅腐蚀速率之比)=10时,可以得到整齐均匀的金字塔形的角锥体组成的绒面。绒面具有受光面积大,反射率低的特点。可以提高单晶硅太阳能电池的短路电流,从而提高太阳能电池的光转换效率。 化学反应方程式:Si+2NaOH+H2O=Nasio3+2H2↑ 影响因素 1.温度 温度过高,首先就是IPA不好控制,温度一高,IPA的挥发很快,气泡印就会随之出现,这样就大大减少了PN结的有效面积,反应加剧,还会出现片子的漂浮,造成碎片率的增加。可控程度:调节机器的设置,可以很好的调节温度。 2.时间 金字塔随时间的变化:金字塔逐渐冒出来;表面上基本被小金字塔覆盖,少数开始成长;金字塔密布的绒面已经形成,只是大小不均匀,反射率也降到比较低的情况;金字塔向外扩张兼并,体积逐渐膨胀,尺寸趋于均等,反射率略有下降。 可控程度:调节设备参数,可以精确的调节时间。 3.IPA 1.协助氢气的释放。 2.减弱NaOH溶液对硅片的腐蚀力度,调节各向因子。纯NaOH溶液在高温下对原子排列比较稀疏的100晶面和比较致密的111晶面破坏比较大,各个晶面被腐蚀而消融,IPA明显减弱NaOH的腐蚀强度,增加了腐蚀的各向异性,有利于金字塔的成形。乙醇含量过高,碱溶液对硅溶液腐蚀能力变得很弱,各向异性因子又趋于1。 可控程度:根据首次配液的含量,及每次大约消耗的量,来补充一定量的液体,控制精度不高。 4.NaOH 形成金字塔绒面。NaOH浓度越高,金字塔体积越小,反应初期,金字塔成核密度近似不受NaOH浓度影响,碱溶液的腐蚀性随NaOH浓度变化比较显著,浓度高的NaOH溶液与硅反映的速度加快,再反应一段时间后,金字塔体积更大。NaOH浓度超过一定界限时,各向异性因子变小,绒面会越来越差,类似于抛光。 可控程度:与IPA类似,控制精度不高。 5.Na2SiO3 SI和NaOH反应生产的Na2SiO3和加入的Na2SiO3能起到缓冲剂的作用,使反应不至于很剧烈,变的平缓。Na2SiO3使反应有了更多的起点,生长出的金字塔更均匀,更小一点Na2SiO3多的时候要及时的排掉,Na2SiO3导热性差,会影响反应,溶液的粘稠度也增加,容易形成水纹、花蓝印和表面斑点。 可控程度:很难控制。 4#酸洗 HCL去除硅片表面的金属杂质 盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与多种金属离子形成可溶与水的络合物。 6#酸洗 HF去除硅片表面氧化层,SiO2+6HF=H2[siF6]+2H2O。 控制点 1.减薄量 定义:硅片制绒前后的前后重量差。 控制范围

(完整版)锂电池英文生产流程

Mixing(配料) Mix solvent and bound separately with positive and negative active materials. Make into positive and negative pasty materials after stirring at high speed till uniformity. Coating(涂布) Now, we are in coating line. We use back reverse coating. This is the slurry-mixing tank. The anode(Cathode)slurry is introduced to the coating header by pneumaticity from the mixing tank. The slurry is coated uniformly on the copper foil, then the solvent is evaporated in this oven. (下面的依据情况而定)There are four temperature zones, they are independently controlled. Zone one sets at 55 degree C, zone two sets at 65 degree C, zone three sets at 80 degree C, zone four sets at 60 degree C. The speed of coating is 4 meters per minute. You see the slurry is dried. The electrode is wound to be a big roll and put into the oven. The time is more than 2 hours and temperature is set at 60 degree C. Throughout the coating, we use micrometer to measure the electrode thickness per about 15 minutes. We do this in order to keep the best consistency of the electrode. Vocabulary: coating line 涂布车间back reverse coating 辊涂coating header 涂布机头 Al/copper foil 铝/铜箔degree C 摄氏度temperature zones 温区 wind to be a(big)roll 收卷evenly/uniformly 均匀oven 烘箱 evaporate 蒸发electrode 极片 Cutting Cut a roll of positive and negative sheet into smaller sheets according to battery specification and punching request. Pressing Press the above positive and negative sheets till they become flat. Punching Punching sheets into electrodes according to battery specification, Electrode After coating we compress the electrode with this cylindering machine at about 7meters per minute. Before compress we clean the electrode with vacuum and brush to eliminate any particles. Then the compressed electrode is wound to a big roll. We use micrometer to measure the compressed electrode thickness every 10 minutes. After compressing we cut the web into large pieces. We tape the cathode edge to prevent any possible internal short. The large electrode with edge taped is slit into smaller pieces. This is ultrasonic process that aluminum tabs are welded onto cathodes using ultrasonic weld machine. We tape the weld section to prevent any possible internal short. And finally, we clean the finished electrodes with vacuum and brush. Vocabulary: cylindering 柱形辊压vacuum 真空particle 颗粒 wound 旋紧卷绕micrometer 千分尺internal short 内部短路 slit 分切ultrasonic 超声波weld 焊接

揭秘!锂电池制造工艺设计全解析

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 揭秘!锂电池制造工艺设计全解析 WORD 格式-可编辑揭秘!锂电池制造工艺全解析锂电池结构锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。 目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。 若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。 对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。 锂电池制造工艺锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。 差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。 专业知识--整理分享 1/ 7

WORD 格式-可编辑锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。 除此之外,电池组的生产还需要 Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。 配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。 如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。 因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。 锂电中段工艺流程锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约 30%。 目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的

太阳能电池生产工艺及关键设备

太阳能电池生产工艺及关键设备 目录 1 硅棒与硅锭铸造工艺及主要设备 (1) 1.1 硅棒铸造工艺及主要设备 (2) 1.1.1 工艺流程 (2) 1.1.2 工艺简介 (2) 1.1.3 主要设备介绍 (3) 1.2 硅锭铸造工艺及主要设备 (4) 1.2.1 工艺流程 (4) 1.2.2 工艺简介 (4) 1.2.3 主要设备介绍 (4) 2 硅片生产工艺及主要设备 (5) 2.1 工艺流程 (5) 2.2 工艺简介 (5) 2.3 主要设备介绍 (5) 2.3.1 切方机 (5) 2.3.2 多线切割机 (5) 3、电池片生产工艺及主要设备 (6) 3.1 工艺流程 (6) 3.2 工艺简介 (6) 3.3 主要设备介绍 (7) 3.3.1 清洗制绒设备 (7) 3.3.2 扩散炉 (7) 3.3.3 等离子刻蚀机 (8) 3.3.4 PECVD (8) 3.3.5 丝网印刷机 (8) 3.3.6 烧结炉 (9) 4 组件生产工艺及主要设备 (9) 4.1 工艺流程 (9) 4.2 工艺简介 (9) 4.3 主要设备介绍 (10) 4.3.1 层压机 (10) 4.3.2 太阳能电池分选仪 (10) 4.3.3 组件测试仪 (11)

1 硅棒与硅锭铸造工艺及主要设备 在硅锭和硅棒的制备中存在两种不同的技术路线,即多晶铸造和直拉单晶,两种生长技术相比,各有优劣。 直拉单晶棒中[C]杂质非常少,且基本无位错存在,所以制得的优质电池片最终转换效率在17%-23%之间。但由于一炉只能拉取一根硅棒,产量有限,能耗非常高,且圆形硅棒需要切除四个圆弧边才能继续使用。同时直拉单晶过程的自动化程度不高,晶棒的质量在很大程度上有赖于操作工的技能。由于坩埚和晶棒在这个拉制过程中处于旋转状态,强迫对流使得杂质和缺陷出现径向分布,极易引起氧诱导推垛层错环(OSF)和空隙或空位团的漩涡缺陷,这些因素会让单晶片质量直线下降。同时由于坩埚的原因,单晶棒中氧杂质的控制非常困难,使得单晶电池片的衰减非常厉害,影响使用寿命。 多晶铸造一次成锭16-36块,随着技术的发展该单锭所包含的块数也会随之增加,能耗也较之直拉单晶降低很多。且多晶铸造可以实现大规模全自动化的生产过程,极大减少了人力成本,且降低了误操作带来的风险。但是多晶在晶核生成阶段有很大的随机性,这就使得硅晶粒之间的边界形成各种各样的“扭折”,使位错的簇或线形式的结构缺陷成核。这些位错缺陷往往吸引硅中的杂质,并最终造成了多晶硅制成的光伏电池片中电荷载流子的快速复合,降低电池的转换效率。目前多晶硅制得的电池片转换效率16%-18%之间。 以下将对两种不同的制造工艺进行介绍: 1.1 硅棒铸造工艺及主要设备 1.1.1 工艺流程 装料与熔料——熔接——引细颈——放肩——转肩——等径生长——收尾 1.1.2 工艺简介 装料与熔料:将多晶硅料投入单晶炉中,加热使其溶化。 熔接:当硅料全部熔化后,调整加热功率以控制熔体的温度。按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。装料量越大,则所需时间越长。待熔体稳定后,降下籽晶至离液面3~5mm距离,使粒晶预热,以减少籽晶与熔硅的温度差,从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。预热后,下降籽晶至熔体的表面,让它们充分接触,这一过程称为熔接。在熔接过程中熔硅表面的温度适当,避免籽晶熔断(温度过高)或长出多晶

揭秘锂电池制造工艺标准全解析

揭秘!锂电池制造工艺全解析 锂电池结构 锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。

锂电池制造工艺 锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。 锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺 锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。

电池组件生产工艺流程及操作规范

电池组件生产工艺 目录 太阳能电池组件生产工艺介绍 (11) 晶体硅太阳能电池片分选工艺规范 (55) 晶体硅太阳能电池片激光划片工艺规范 (88) 晶体硅太阳能电池片单焊工艺规范 (1212) 晶体硅太阳能电池片串焊工艺规范 (1616) 晶体硅太阳能电池片串焊工艺规范 (1818) 晶体硅太阳能电池片叠层工艺规范 (2121) 晶体硅太阳能电池组件层压工艺规范 (2727) 晶体硅太阳能电池组件装框规范 (3232) 晶体硅太阳能电池组件测试工艺规范 (3535) 晶体硅太阳能电池组件安装接线盒工艺规范 (3838) 晶体硅太阳能电池组件清理工艺规范 (4141)

太阳能电池组件生产工艺介绍 组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 1流程图: 电池检测——正面焊接—检验—背面串接—检验—敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——层压——去毛边(去边、清洗)——装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——焊接接线盒——高压测试——组件测试—外观检验—包装入库; 2组件高效和高寿命如何保证: 2.1高转换效率、高质量的电池片 2.2高质量的原材料,例如:高的交联度的EVA、高粘结强度的封装 剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等; 2.3合理的封装工艺; 2.4员工严谨的工作作风; 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。 3太阳电池组装工艺简介:

锂离子电池基本原理 配方及工艺流程

锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2+ 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体(铝箔)正极 2.0 负极构造 石墨+ 导电剂+ 增稠剂(CMC) + 粘结剂(SBR) + 集流体(铜箔)负极 3.0工作原理 3.1 充电过程: 一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为 LiCoO2 ?→Li1-x CoO2+ x Li++ xe(电子) 负极上发生的反应为 6C + xLi++ x e?→Li x C6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。 3.3 充放电特性 电芯正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿走x个Li离子后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于x的大小。 通过研究发现当x > 0.5时,Li1-x CoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-X CoO2中的x值,一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ,这时Li1-X CoO2的晶型仍是稳定的。 负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心,以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压≤ 4.2V,放电下限电压≥ 2.5V。 记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。 不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。 二锂电池的配方与工艺流程 1. 正负极配方

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——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。该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、 P/N型和微裂纹等。该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。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。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。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。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。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

晶硅太阳能电池片的制作过程

晶硅太阳能电池片的制 作过程 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

晶硅太阳能电池板的制作过程 1、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。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。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。 2、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。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。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。

太阳能电池片生产制造工艺

太阳能电池(硅片)的生产工艺原理 太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——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。该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。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。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。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。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。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。在扩散过程中,POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子,这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成,主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水,热排风和废水。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。

电池片工序流程

电池片生产工序流程 第一道工序是清洗制绒,目的是通过一系列化学处理使硅片表面形成绒面,来减少对光的反射,吸收更多的光。目前我们公司使用的是德国产的RENA清洗机,它采用全自动计算机控制添加排放药液,智能分析控制药液流量及浓度,以达到高效率、高产量、高稳定性产品。 第二道工序是磷扩散工序,目的是通过扩散磷杂质,在P型衬底硅表面形成N型硅,制作PN结。PN结的制作是生产太阳光伏电池的核心工艺步骤。目前我们公司主要使用的是中国电子科技集团公司第四十八研究所的扩散炉,它能达到较好的扩散控制精度。 第三道工序是后清洗工序,通过酸碱腐蚀去除扩散在硅片边缘的PN结,防止电池正负极短路。目前我们公司使用的是德国RENA机,全自动计算机控制生产速度快。 第四道工序是PECVD工序,目的是通过等离子增强化学气相沉积在扩散面上镀上一层淡蓝色SIN膜,减少光反射,同时也起到钝化、抗氧化及绝缘作用。目前我们公司使用的是德国产C—T管式PECVD等离子增强化学气相沉积机。主要优点是全自动控制,提高生产效率。 第五道工序是丝网印刷工序,它分三道印刷完成,第一道是印刷背电极,目的是电池片形成良好的欧姆接触易于焊接。第二道是印刷背电场,目的是收集载流子。第三道是印刷正电极,目的是收集电流易于焊接。目前我们公司使用的是意大利产BACCINI印刷机,是目前全球最先进的丝网印刷机。 第六道工序是烧结工序。目的是通过红外加热管加热,烘干去除浆料里的有机物质,再经过高温使上下电极与硅片形成良好的欧姆接触,提高转换效率。烧结后印刷电极可引出电流,形成电流回路。目前我们公司使用的是美国产DESPATCH 烧结炉和德国产C—T烧结炉,设备优点是能达到快速烧结,且温度精度控制好。

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