单多晶硅太阳能电池片
单多晶硅太阳能电池片概述:
电池片一般分为单晶硅、多晶硅、和非晶硅。单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。
在现在的太阳能电池产品中，以硅半导体材料为主，其中又以单晶硅和多晶硅为代表。由于其原材料的广泛性，较高的转换效率和可靠性，被市场广泛接受。非晶硅在民用产品上也有广泛的应用(如电子手表，计算器等)，但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料。化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害，现阶段未被市场广泛采用.现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅，是现代电子工业的必不可少的材料，同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质。
单多晶硅太阳能电池片制作工艺:
将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就硅片上形成P N结。然后采用丝网印刷法，精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件(太阳能电池板)，用串联和并联的
方法构成一定的输出电压和电流。最后用框架和材料进行封装。用户根据系统设计，可将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，实验室成果也有20%以上的。
单多晶硅太阳能电池片及相关组件:
太阳能单晶电池片
单晶125*125
单晶156*156
多晶156*156
单晶150*150
单晶103*103
多晶125*125
125*125单晶
电池片
晶体硅太阳电池的优良性能简介:
高效率，低衰减，可靠性强;
先进的扩散技术，保证了片间片内的良好均匀性，降低了电池片之间的匹配损失;
运用先进的管式PECVD成膜技术，使得覆盖在电池表面的深蓝色氮化硅减反射膜致密、均匀、美观;
应用高品质的金属浆料制作电极和背场。确保了电极良好的导电性、可焊性以及背场的平整性;
高精度的丝网印刷图形，使得电池片易于自动焊接。
156*156多晶
电池片
晶体硅太阳电池的优良性能简介:
高效率，低衰减，可靠性强;
先进的扩散技术，保证了片间片内的良好均匀性，降低了电池片之间的匹配损失;
运用先进的管式PECVD成膜技术，使得覆盖在电池表面的深蓝色氮化硅减反射膜致密、均匀、美观;
应用高品质的金属浆料制作电极和背场。确保了电极良好的导电性、可焊性以及背场的平整性;
高精度的丝网印刷图形，使得电池片易于自动焊接。
125单晶电池组件
晶体硅太阳能电池组件的优良性能简介:
SF-PV的组件可以满足不同的消费层次
使用高效率的硅太阳能电池
组件标称电压24/12V DC
3.2mm厚的钢化玻璃
为提高抗风能力和抗积雪压力，使用耐用的铝合金框架以方便装配，组件边框设计有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水长期积累在框架内造成结冰甚至使框架变形
电缆线使用快速连接头来装配
满足顾客要求的包装
保证25年的使用年限
156多晶电池组件
晶体硅太阳能电池组件的优良性能简介:
SF-PV的组件可以满足不同的消费层次
使用高效率的硅太阳能电池
组件标称电压24/12V DC
3.2mm厚的钢化玻璃
为提高风的压力和雪的负载，使用耐用的铝框架以方便装配，组件边框设计有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水长期积累在框架内造成结冰甚至使框架变形
电缆线使用快速连接头来装配
满足顾客要求的包装
保证25年的使用年
单多晶硅太阳能电池片技术参数
125S晶体硅太阳电池技术参数
档次转换效率最大功率最大功率点电流最小功率点电流最大功率点电压短路电流开路电压
Pm(Wp) Im(A)max Im(A)min Vm(V) Isc(A) Voc(V) A 18.00% 2.674-2.696 5.135 5.093 0.525 5.440 0.630 B 17.80% 2.645-2.673 5.111 5.057 0.523 5.410 0.628 C 17.60% 2.615-2.644 5.075 5.019 0.521 5.380 0.627 D 17.45% 2.593-2.614 5.027 4.987 0.520 5.350 0.627 E 17.30% 2.570-2.592 5.004 4.961 0.518 5.330 0.626 F 17.15% 2.548-2.569 4.988 4.948 0.515 5.320 0.620 G 17.00% 2.526-2.547 4.975 4.933 0.512 5.300 0.620 H 16.85% 2.504-2.525 4.949 4.910 0.510 5.280 0.615
2.481-2.503 4.956 4.913 0.505 5.260 0.615 I 16.70%
J 16.50% 2.452-2.480 4.911 4.850 0.505 5.240 0.615 K 16.25% 2.414-2.451 4.853 4.780 0.505 5.200 0.615 L 16.00% 2.377-2.413 4.778 4.707 0.505 5.160 0.610
2.340-2.376 4.752 4.680 0.500 5.000 0.610 M 15.75%
N 15.50% 2.303-2.339 4.678 4.606 0.500 4.980 0.605 O 15.25% 2.266-2.302 4.604 4.578 0.495 4.960 0.605 P 15.00% 2.229-2.265 4.576 4.503 0.495 4.940 0.600 SF156M多晶体硅太阳电池技术参数
档次转换效率最大功率最大功率点电流最大功率点电压短路电流开路电压
Pm(Wp) Im(A) Vm(mV) Isc(A) Voc(mV)
A 17.50% 4.258 8.189 520 9.30 5% 625 5%
B 17.25% 4.198 8.072 520
9.22 5% 625 5% C 17.00% 4.137 7.955 520 9.11 5% 625 5% D 16.75% 4.076 7.914 515 9.01 5% 620 5% E 16.50% 4.015 7.796 515 8.89 5% 620 5% F
16.25% 3.954 7.678 515 8.78 5% 620 5% G 16.00% 3.893 7.560 515 8.67 5% 620 5% H 15.75% 3.833 7.515 510 8.56 5% 615 5% I 15.50% 3.772 7.396 510 8.45 5% 615 5% J 15.25% 3.711 7.348 505 8.30 5% 615 5% K 15.00% 3.650 7.228 505 8.16 5% 615 5% L 14.75% 3.589 7.107 505 8.01 5% 615 5% M
14.50% 3.528 6.987 505 7.87 5% 615 5% N 14.25% 3.468 6.935 500 7.75 5% 610 5% O 14.00% 3.407 6.814 500 7.61 5% 610 5% P 13.50% 3.285 6.637 495 7.38 5% 610 5%
Q 13.00% 3.163 6.456 490 7.12 5% 610 5%
R 12.50% 3.042 6.272 485 7.86 5% 610 5%
S 12.00% 2.920 6.084 480 6.56 5% 605 5%
T 11.50% 2.798 5.891 475 6.34 5% 600 5%
U 11.00% 2.677 5.695 470 6.08 5% 590 5%
V 10.50% 2.555 5.495 465 5.82 5% 580 5%
W 10.5%
单多晶硅太阳能电池片发展状况
目前太阳能电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100,300欧姆厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎，用1:5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加入适量硼硅，放人浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材制利用率和方便组装。多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，其光电转换效率约12%左右，稍低于单晶硅太阳能电池，但是材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
中国太阳能电池行业的发展
中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW 左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。
目前，中国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2006年全国太阳能电池的产量为438MW，2007年全国太阳能电池产量为1188MW。中国已经成超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。2008年的产量继续提高，达到了200万千瓦。
近5年来，中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍，光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年1.07%增长到2008年的近15%。商业化晶体硅太阳能电池的效率也从3年前的13%-14%提高到16%-17%。总体来看，中国太阳能电池的国际市场份额和技术竞争力大幅提高。在产业布局上，中国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。
展望未来
目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是，未来10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降，但其主导地位仍不会根本改变;而薄膜电池如果能够解决转换效率不高、制备薄膜电池所用设备价格昂贵等问题，会有巨大的发展空间。
摘要 在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下，可持续发展战略普遍被世界各国接受。光伏能源以其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点，被认为是二十一世纪最重要的新能源。 由于不可再生能源的减少和环境污染的双重压力，使得光伏产业迅猛发展；太阳电池的发展也日新月异。太阳能电池的发展历程，详细介绍了多晶硅太阳能电池的各种工艺，多晶硅太阳能电池的结构、特点，以及多晶硅的制备方法，并展望了多晶硅太阳能电池的研究趋势。 关键词：多晶硅太阳能电池发展趋势
目录 绪言 (3) 一.太阳能电池概述 (4) 1.1太阳能电池简介 (4) 1.2太阳能电池原理 (4) 1.3太阳能电池材料 (5) 二.多晶硅太阳电池的制造 (6) 三.多晶硅生产工艺分析 (7) 3.1不同硅原子种类太阳能电池商业化的比较 (7) 3.2多晶硅太阳能电池生产工艺分析 (8) 3.3多晶硅太阳能电池影响因素分析 (8) 四.多晶硅电池应用前景分析 (9) 参考文献 (10)
绪言 鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加, 世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。在新能源中, 特别引人瞩目的是不断地倾注于地球的永久性能源——太阳能。太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源,将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础, 世界各国都很重视。 利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标，从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。多晶硅，这种原本主要用作电子芯片领域的原材料，在中国成为各地争上的产业,虽然在2008年曾因金融危机的影响，但是作为一种新型的产业其具有极强的生命力。中国电子材料行业协会给国家发改委的一份行业报告显示，到2009年6月底，我国已有19家企业多晶硅项目投产，产能规模达到3万吨/年，另有10多家企业在建，扩建多晶硅项目，总规划产能预计到2010年将超过10万吨。而2008年我国多晶硅的总需求量才17000吨。这些产能若全能兑现，将超过全球需求量的2倍以上。
单晶硅太阳能电池板，铝合金边框，钢化玻璃面板详细参数：单晶硅太阳能板100W 尺寸：963x805x35MM 净重：11KGS 工作电压：33.5V 工作电流：2.99A 开路电压：41.5V 短路电流：3.57A 蓄电池：24v 二、产品特点：采用平均转换效率在15%以上的优质单晶硅太阳电池单片，具有优良的弱光响应性能，符合IEC61215 和电气保护II 级标准。太阳能电池转换效率高。而且太阳能电池板阵列一次性性能佳。太阳能电池板阵列的表面采用高透光绒面钢化玻璃封装，气密性、耐候性好，抗腐蚀。阳极氧化铝边框：机械强 度高，具有良好的抗风性和防雹性，可在各种复杂恶劣的气候条件下使用，便于安装。 太阳能电池板在制造时，先进行化学处理，表面做成了一个象金字塔一样的绒面，能减少反射，更好地吸收光能。采用双栅线，使组件的封装的可靠性更高。太阳能电池板阵列抗冲击性能佳，符合IEC 国际标准。太阳能电池板阵列层之间采用双层EVA 材料以及TPT 复合材料，组件气密性好，抗潮，抗紫外线好，不容易老化。直流接线盒：采用密封防水、高可靠性多功能ABS 塑料接线盒，耐老化防水防潮性能好；连接端采用易操作的专用公母插头，使用安全、方便、可靠。带有旁路二极管能减少局部阴影而引起的损害。工作温度：-40℃～+90℃使用寿命可达20 年以上，衰减小于20%。三、问题集锦：1、什么是太阳能电池答：太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池，目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。晶体硅（单晶、多晶）太阳能电池需要高纯度的硅原料，一般要求纯度至少是99. 99998%，也就是一千万个硅原子中最多允许2 个杂质原子存在。硅材料是用二氧化硅（SiO2，也就是我们所熟悉的沙子）作为原料，将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。从二氧化硅到太阳能电池片，涉及多个生产工艺和过程，一般大致分为：二氧化硅—> 冶金级硅—>高纯三氯氢硅—>高纯度多晶硅—>单晶硅棒或多晶硅锭—>硅片—>太阳能电池片。2、什么是单晶硅太阳能电池板答：单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造，与其他种类的太阳能电池片相比，单晶硅电池片的转换效率最高。在初期，单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额，在1998 年后才退居多晶硅之后，市场份额占据第二。由于近几年多晶硅原料紧缺，在2004 年之后，单晶硅的市场份额又略有上升，现在市面上看到的电池有单晶硅居多。单晶硅太阳能电池片的硅结晶体非常完美，其光学、电性能及力学性能都非常的均匀一致，电池的颜色多为黑色或深色，特别适合切割成小片制作成小型的消费产品。单晶硅电池片在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为10%-1 8%。单晶硅太阳能电池片因为制作工艺问题，一般其半成硅锭为圆柱进，然后经过切片->清洗->扩散制结->去除背极->制作电极->腐蚀周边->蒸镀减反射膜等工蕊制成成品。一般单晶硅太阳能电池四个角为圆角。单晶硅太阳能电池片的厚度一般为200uM- 350uM 厚，现在的生产趋势是向超薄及高效方向发展，德国太阳能电池片厂家已经证实40uM 厚的单晶硅可达到20%的转换效率。3、什么是多晶硅太阳能电池板答：在制作多晶硅太阳能电池时，作为原料的高纯硅不是再提纯成单晶，而是熔化浇铸成正方形的硅锭，然后再加工单晶硅一样切成薄片和进行类似的加工。多晶硅从其表面很容易进行辨认，硅片是由大量不同大小的结晶区域组成（表面有晶体结晶状），其发电机制与单晶相同，但由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组在，其晶粒界面处光电转换易受到干扰，因而多晶硅的转换效率相对较低，同时，多晶硅的光学、电性能及力学性能一致性没有单晶硅太阳能电池好。多晶硅太阳能电池实验室最高效率达到20.3%,商品化的一般为10%-16%，多晶硅太阳能电池是正方形片，在制作太阳能组件时有最高的填充率，产品相对也比较美观。多晶硅太阳能电池片的厚度一般为220uM-300uM 厚，有些厂家已有生产180uM 厚的太阳能电池片，并且向薄发展，更以节约昂贵的硅材料。4、怎么区分单晶硅和多晶硅答：多晶片是直角的正方形或长方形，单晶的四个角有接近圆形的
XINYU UNIVERSITY 毕业设计（论文） （2013届） 题目多晶硅太阳能电池制备工艺 二级学院新能源科学与工程学院 专业光伏材料加工及其应用 班级 10级光伏材料（一）班 学号 1003020138 学生姓名纪涛 指导教师胡耐根
目录 摘要 (1) Abstract (2) 第 1 章绪论 (3) 第 2 章多晶硅太阳电池制备工艺 (5) 2.1 一次清洗工序 (5) 2.1.1 一次清洗工序的原理 (5) 2.1.2 一次清洗工序的工艺参数 (5) 2.2 扩散工序 (6) 2.2.1 扩散原理 (6) 2.2.2 扩散工艺 (7) 2.3 湿法刻蚀的工序及其原理 (8) 2.4 等离子体增强化学气相沉积工序 (10) 2.4.1 等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理 (10) 2.5 丝网印刷工序及其工作原理 (11) 2.6 测试分选工序及太阳能测试仪的原理 (13) 2.7 小结 (15) 第 3 章多晶硅太阳能电池行业展望 (16) 参考文献(References) (17) 致谢 (18)
多晶硅太阳能电池制备工艺 摘要 长期以来随着能源危机的日益突出，传统能源已不能满足能源结构的需求，然而光伏发电技术被认为是解决能源衰竭和环境危机的主要途径。而多晶硅太阳能电池份额占据光伏市场的绝大部分，并呈现逐年上升趋势，有极大的发展潜力。 本文在阐明了国内外光伏市场以及光伏技术发展趋势的基础上，对多晶硅太阳能电池的结构及其特性简述，同时对其制备工艺：一次清洗→扩散→湿法刻蚀去背结→PECVD(等离子体增强化学气相沉积)→丝网印刷→烧结→测试分选做简要介绍。 关键词：多晶硅太阳能电池；光伏技术；光伏工艺；
多晶硅太阳能电池片的合成绪论 1.1概述 目前，传统的燃料能源正在不断衰减，同时传统能源对环境也带来一定的危害且日益加剧，并且全世界的能源供应还没有完全普及。所以全世界都在关注可再生能源方面，希望可再生能源能够广泛应用于生产和生活中。这之中太阳能以其自身的优势得到人们广泛的关注。太阳能是一种重要的可再生能源，是取之不尽、用之不竭的新能源，并且它无污染、价格低，是人类能够重复利用的能源。在各国政府和政策的扶持下，光伏产业得到快速有利的发展。 1.2太阳能电池的分类及优缺点 太阳能电池有很多种，往大的方面可分为无机太阳能电池、有机太阳能电池、光化学太阳能电池；无机太阳能电池又可分为多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池。而有机聚合物太阳能电池作为一种新型太阳能电池，其以有机聚合物半导体作为实现光电转换的一种活性材料。[i]与无机太阳能电池相比较，它的优点有以下几点： （1）生产过程简单，制作时消耗能量少 （2）环保性好，其构成成分均为容易处理的材料 （3）适应性强，高温和弱光条件下的优异 （4）可制成半透明器件，柔性器件等等形式灵活多样的器件 （5）有机物来源广泛，效率提升潜力大 （6）具有很好的发展和应用前景，是目前新能源的主要研究方向之一。 同样，有机太阳能电池存在以下缺点： （1）载流子迁移率低； （2）能量转换效率有待提高； （3）使用寿命短，易损坏； （4）目前为主无法实现大规模商业化； （5）转化效率较低，难于大规模并网发电。[ii] 最大效率染料敏化纳米晶电池也仅能达到10%左右。无机太阳能电池生产技术也较为成熟，目前为止，太阳能电池片的生产还是以无机多晶硅电池片为主。本文也主要研究无机多晶硅电池的生产工艺。 图和表应该各自编号，取名
光伏组件（太阳能电池板）规格表如本页不能正常显示，请点击刷新 型号材料 峰值 功率 Pm (watt) 峰值 电压 Vmp (V) 峰值 电流 Imp (A) 开路 电压 Voc (V) 短路 电流 Isc (A) 尺寸 (mm) APM18M5W27x27单晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36M5W27x27单晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM18P5W27x27多晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36P5W27x27多晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM36M8W36x30单晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36P8W36x30多晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36M10W36x30单晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36P10W36x30多晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36M15W49x29单晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 287*487*25 APM36P15W43x36多晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 356*426*28 APM36M20W63x28单晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 281*627*25 APM36P20W58x36多晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 356*576*28 APM36M25W48x54单晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 536*477*28 APM36P25W68x36多晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 356*676*28 APM36M30W48x54单晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 536*477*28 APM36P30W82x36多晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 356*816*28 APM36M35W62x54单晶硅35 17.5 2.00 21.5 2.26 537*617*40
单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池 的工作原理及区别 硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。其中基本材料为P型单晶硅，厚度为0.3—0.5mm左右。上表面为N+型区，构成一个PN＋结。顶区表面有栅状金属电极，硅片背面为金属底电极。上下电极分别与N＋区和P区形成欧姆接触，整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。 当入发射光照在电池表面时，光子穿过减反射膜进入硅中，能量大于硅禁带宽度的光子在N+区，PN＋结空间电荷区和P区中激发出光生电子——空穴对。各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区，就对发光电压作出贡献。光生电子留于N＋区，光生空穴留于P区，在PN＋结的两侧形成正负电荷的积累，产生光生电压，此为光生伏打效应。当光伏电池两端接一负载后，光电池就从P区经负载流至N＋区，负载中就有功率输出。 太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光（或紫外光）敏感，约占总光源电流的5－10％（随N＋区厚度而变），PN＋结空间电荷的光生电流对可见光敏感，约占5 ％左右。电池基体域
产生的光电流对红外光敏感，占80－90％，是光生电流的主要组成部分。 2.单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过成形、抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成PN结。然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件（太阳能电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，最后用框架和封装材料进行封装。用户根据系统设计，可
太阳能电池光电转换原理主要是利用太阳光射入太阳能电池后产生电子电洞对，利用P-N 接面的电场将电子电洞对分离,利用上下电极将这些电子电洞引出，从而产生电流。整个生产流程以多晶硅切片为原料，制成多晶硅太阳能电池芯片。处理工艺主要有多晶硅切片清洗、磷扩散、氧化层去除、抗反射膜沉积、电极网印、烧结、镭射切割、测试分类包装等。 生产工艺主要分为以下过程： ⑴ 表面处理（多晶硅片清洗、制绒） 与单晶硅绒面制备采用碱液和异丙醇腐蚀工艺不同，多晶硅绒面制备采用氢氟酸和硝酸配成的腐蚀液对多晶硅体表面进行腐蚀。一定浓度的强酸液对硅表面进行晶体的各相异性腐蚀，使得硅表面成为无数个小“金字塔”组成的凹凸表面，也就是所谓的“绒面”，以增加了光的反射吸收，提高电池的短路电流和转换效率。从电镜的检测结果看，小“金字塔”的底边平均约为10um 。主要反应式为： 32234HNO 4NO +3SiO +2H O Si +???→↑氢氟酸 2262SiO 62H O HF H SiF +→+ 这个过程在硅片表面形成一层均匀的反射层（制绒），作为制备P-N 结衬底。处理后对硅片进行碱洗、酸洗、纯水洗，此过程在封闭的酸蚀刻机中进行。碱洗是为了清洗掉硅片未完全反应的表面腐蚀层，因为混酸中HF 比例不能太高，否则腐蚀速度会比较慢，其反应式为：2232SiO +2KOH K SiO +H O →。之后再经过酸洗中和表面的碱液，使表面的杂质清理干净，形成纯净的绒面多晶硅片。 酸蚀刻机内设置了一定数量的清洗槽，各股废液及废水均能单独收集。此过程中的废酸液（L 1，主要成分为废硝酸、氢氟酸和H 2SiF 6）、废碱液（L 2，主要成分为废KOH 、K 2SiO 3）、废酸液（L 3，主要成分为废氢氟酸以及盐酸）均能单独收集，酸碱洗后均由少量纯水洗涤，纯水预洗废液（S 1、S 2、S 3）和两级纯水漂洗废水（W 1），收集后排入厂区污水预处理设施，处理达标后通过专管接入清流县市政污水管网。 此过程中使用的硝酸、氢氟酸均有一定的挥发性，产生的酸性废气（G 1-1、G 1-2），经设备出气口进管道收集系统，经厂房顶的碱水喷淋系统处理达标后排放。G 1-2与后序PECVD 工序产生的G 5（硅烃、氨气）合并收集后经过两级水吸收处理后经排气筒排放。
多单晶硅太阳能电池板的区别 多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。 在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。 从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。(太阳能人才太阳能招聘人才招聘太阳能商情网) 相关新闻
2019年多晶硅太阳能电池片企业发展战略和经营计划 2019年4月
目录 一、行业发展趋势 (3) 1、宏观经济层面 (3) 2、行业环境层面 (3) 二、公司发展战略 (4) 三、公司经营计划 (5) 1、强化内控管理 (5) 2、加快技改进程 (5) 3、稳定现有客户资源，拓展优质新客户 (5) 4、推进品牌战略，提升企业形象 (6) 四、风险因素 (6) 1、客户集中风险 (6) 2、委外加工模式的风险 (6) 3、产品价格波动的风险 (7) 4、产业政策变动风险 (7) 5、竞争加剧的风险 (8) 6、资金压力及融资风险 (9)
一、行业发展趋势 1、宏观经济层面 根据《国家应对气候变化规划（2014-2020年）》，我国规划到2020年非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右；根据《中美气候变化联合声明》，中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰，并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。国家对于未来中长期的能源规划非常清晰。 现阶段，各项非化石能源对应的2020年和2030年发电量目标总和低于《中美气候变化联合声明》中的要求，考虑到风电和光伏的建设周期相对较短，因此用于填补发电量缺口的可能性较大。与风电相比，光伏发电更清洁，更有优势。以2020年为例，非化石能源发电量测算缺口659亿千瓦时，如果全部用光伏填补缺口相当于光伏并网从 100GW增加到155GW。由此可见，光伏发电的发展空间仍相当可观，电站运营的未来发展十分有前景。 2、行业环境层面 国内光伏电站运营商的竞争处于“一超多强”的格局，央企国电投独占鳌头，其后国企、民企群雄并起。由于电站运营属于资本密集型行业，进入壁垒较高，企业不但需要有雄厚的资金实力，还需要有持续的项目开发能力，因此大型国企的竞争优势较强。但民营企业依靠自身灵活多变的机制，强大的执行力，以及通过资本市场融资平台，
光伏组件（太阳能电池板）规格表 型号材料 峰值 功率 Pm (watt) 峰值 电压 Vmp (V) 峰值 电流 Imp (A) 开路 电压 Voc (V) 短路 电流 Isc (A) 尺寸 (mm) APM18M5W27x27单晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36M5W27x27单晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM18P5W27x27多晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36P5W27x27多晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM36M8W36x30单晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36P8W36x30多晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36M10W36x30单晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36P10W36x30多晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36M15W49x29单晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 287*487*25 APM36P15W43x36多晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 356*426*28 APM36M20W63x28单晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 281*627*25 APM36P20W58x36多晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 356*576*28 APM36M25W48x54单晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 536*477*28 APM36P25W68x36多晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 356*676*28 APM36M30W48x54单晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 536*477*28
多晶硅太阳能电池制作工艺概述 [ 雁舞白沙发表于 2005-10-16 18:11:00 ] 孙铁囤陈东崔容强袁哓 上海交通大学应用物理系太阳能所上海空间电源研究所 摘要大规模开发和利用光伏太阳能发电, 提高电池的光电转换效率和降低生产成本是其核心所在，由于近十年人们对太阳电池理论认识的进一步深入、生产工艺的改进、IC技术的渗入和新电池结构的出现，电池的转换效率得到较大的提高，大规模生产上，多晶硅电池的转换效率已接近单晶硅电池，在非晶硅电池稳定性问题未取得较大进展时，多晶硅电池受到人们的关注，其世界产量已接近单晶硅，本文对目前多晶硅太阳电池的工艺发展分别从实验室工艺和规模化生产两个方面作了比较系统的描述。 1 绪论 众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标，从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。 下面从两个方面对多晶硅电池的工艺技术进行讨论。 2. 实验室高效电池工艺
太阳能电池板的一组参数 最大标称功率Wp max (W)， 峰值电压Vmp(V)：峰值电压是在强光时的最高电压 峰值电流Imp(A) 开路电压V oc(V)：开路电压是电池板空载电压 工作电压：是电池板带上负荷时测得的电压 短路电流Isc(A) 尺寸Size(mm) 重量Weight(KGS) （峰值电压最高、开路电压次之、工作电压最低） 直流接线盒： 采用密封防水、高可靠性多功能ABS 塑料接线盒，耐老化防水防潮性能好；连接端采用易操作的专用公母插头，使用安全、方便、可靠。 工作温度：-40℃～+90℃ 使用寿命可达20 年以上，衰减小于20%。 问题集锦： 1、什么是太阳能电池？ 答：太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。 现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池，目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。 晶体硅（单晶、多晶）太阳能电池需要高纯度的硅原料，一般要求纯度至少是99. 99998%，也就是一千万个硅原子中最多允许2 个杂质原子存在。硅材料是用二氧化硅（SiO2，也就是我们所熟悉的沙子）作为原料，将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。从二氧化硅到太阳能电池片，涉及多个生产工艺和过程，一般大致分为：二氧化硅—> 冶金级硅—>高纯三氯氢硅—>高纯度多晶硅—>单晶硅棒或多晶硅锭—>硅片—>太阳能电池片。 2、什么是单晶硅太阳能电池板？ 答：单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造，与其他种类的太阳能电池片相比，单晶硅电池片的转换效率最高。在初期，单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额，在1998 年后才退居多晶硅之后，市场份额占据第二。由于近几年多晶硅原料紧缺，在2004 年之后，单晶硅的市场份额又略有上升，现在市面上看到的电池有单晶硅居多。单晶硅太阳能电池片的硅结晶体非常完美，其光学、电性能及力学性能都非常的均匀一致，电池的颜色多为黑色或深色，特别适合切割成小片制作成小型的消费产品。单晶硅电池片在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为10%-1 8%。单晶硅太阳能电池片因为制作工艺问题，一般其半成硅锭为圆柱进，然后经过切片->清洗->扩散制结->去除背极->制作电极->腐蚀周边->蒸镀减反射膜等工蕊制成成品。一般单晶硅太阳能电池四个角为圆角。单晶硅太阳能电池片的厚度一般为200uM- 350uM 厚，现在的生产趋势是向超薄及高效方向发展，德国太阳能电池片厂家已经证实40uM 厚的单晶硅可达到20%的转换效率。 3、什么是多晶硅太阳能电池板？ 答：在制作多晶硅太阳能电池时，作为原料的高纯硅不是再提纯成单晶，而是熔化浇铸成正方形的硅锭，然后再加工单晶硅一样切成薄片和进行类似的加工。多晶硅从其表面很容易进行辨认，硅片是由大量不同大小的结晶区域组成（表面有晶体结晶状），其发电机制与单晶相同，但由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组在，其晶粒界面处光电转换易受到干扰，因而多晶硅的转换效率相对较低，同时，多晶硅的光
光伏板用单晶转化率比多晶高，单晶和多晶的区别是 目前，市面上被用来安装居民分布式光伏发电系统的组件主要以单晶硅片和多晶硅 片为主。而单晶硅片和多晶硅片相比的话，人们对于多晶硅的选择远远的高于多晶硅。这是为何？ 居民分布式光伏发电系统一般选用多晶硅的原因有这几个点： 1、外观上的区别 外观上面看的话，单晶硅电池片的四个角呈现圆弧状，表面没有花纹；而多晶硅电池片的四个角呈现方角，表面有类似冰花一样的花纹。 2、使用上面的区别 对于使用者来说，单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别，它们的寿命和稳定性都很好。虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右，但由于单晶硅电池只能做成准正方形（四边都是圆弧状），因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满；而多晶硅是正方形，所以不存在这样的一个问题。3、制造工艺 多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右，因此多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大，制造成本也小于单晶硅 电池，所以使用多晶硅太阳能电池将会更加的节能、环保！ 人们一般优先选择多晶硅组件的时候，是因为多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右之外，还因为多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大，制造成本也小于单晶硅电池。这样能在节省一定的成本之外再增加光伏的收益！ 近一年来，形势好像发生了逆转，好像大多数人已经接受了单晶组件比多晶组件好这个概念了。如果市场普遍认同单晶比多晶好，那么相当于将光伏成套系统的价格推高了0.3-0.8元。除了让某些人多赚一些钱以外，对早日实现平价上网，毫无益处。 具体到光伏发电，每一个投资光伏发电的人都是想通过卖电赚钱的，是一种投资行 为。衡量一项投资的“好”和“坏”，有一个具体判断标准，那就是收益率。 花同样的钱装光伏，谁发出来的电多，赚得钱多，那么谁的收益就高，或者说谁就是好。按照这个标准，我们来比较一下两者区别。 虽然单晶转化率比多晶理论上高1-2%，但同样容量的光伏电站，用单晶组件和多晶组件，发出的电理论上是相同的。实际上因单晶衰减较快，短期内还不如多晶发电多。
太阳能电池板及其工作原理 性能及特点：太阳能电池分为单晶硅太阳电池（坚固耐用，使用寿命一般可达20年。光电转换效率为15％。）多晶硅太阳电池（其光电转换效率约14.5％，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低非晶硅太阳电池。）非晶硅太阳能电池（其光电转换率为10%，成本低，重量轻，应用方便。） 太阳能发电原理： 太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运输，而是应用光学原理，通过光的反射和折射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输。直接传输适用于较短距离。基本上有三种方法：基本上有三种方法：通过反射镜及其它光学元件组合，改变阳光的传播方向，达到用能地点；通过光导纤维，可以将入射在其一端的阳光传输到另一端，传输时光导纤维可任意弯曲；采用表面镀有高反
射涂层的光导管，通过反射可以将阳光导入室内。间接传输适用于各种不同距离。将太阳能转换为热能，通过热管可将太阳能传输到室内；将太阳能转换为氢能或其它载能化学材料，通过车辆或管道等可输送到用能地点；空间电站将太阳能转换为电能，通过微波或激光将电能传输到地面。 太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做"光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。 当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P-n 结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p 区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。 太阳能发电原理图如下：
多晶硅太阳能制作工艺概述 摘要大规模开发和利用光伏太阳能发电, 提高电池的光电转换效率和降低生产成本是其核心所 在，由于近十年人们对太阳电池理论认识的进一步深入、生产工艺的改进、IC技术的渗入和新电池 结构的出现，电池的转换效率得到较大的提高，大规模生产上，多晶硅电池的转换效率已接近单晶 硅电池，在非晶硅电池稳定性问题未取得较大进展时，多晶硅电池受到人们的关注，其世界产量已 接近单晶硅，本文对目前多晶硅太阳电池的工艺发展分别从实验室工艺和规模化生产两个方面作了 比较系统的描述。 1 绪论 众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但目前来讲，要使太阳能 发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应该是 我们追求的最大目标，从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带 状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。从工业化发展来看，重心已由 单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒 的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网 印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的 生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多 晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效 率超过16％。利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同 样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。
多晶硅太阳能电池 3.1 多晶硅太阳能电池结构及原理 图3-1 多晶硅太阳能电池结构 光伏效应产生：第一，需要在P型硅的底部表面上，制取厚度约为0.5um的N型重掺杂层利用三氯氧磷的液态源扩散工艺来获得，当N与P型层相互触碰时，就会形成pn结，从而发生光伏效应。光子将能量传递给硅原子而产生新的电子空穴对。新的电子-空穴对在内建电场的作用下电子由p区流向n区，空穴由n区流向p区，电子和空穴在pn结两侧集聚形成了电势差，当外部电路接通后，在电势差的作用下，外部电路会有电流流过，从而产生一定的输出功率。[1]多晶硅太阳能电池的发电原理如下图所示。 图3-2 多晶硅太阳能电池的p-n结发电原理 3.2 多晶硅太阳能电池的制备流程工艺 由上述多晶硅太阳能电池的组成结构和发电原理，经过历代前辈的不断完善。多晶
硅太阳能电池片的制备工艺流程如下：表面制绒→扩散→除去背结→PECVD→丝网印刷→测试。接下来向大家介绍多晶硅生产工艺的各个组成部分，以及一些在生产过程中的重要工艺参数和关于对工艺的优化。 3.2.1 一次清洗 3.2.1.1 一次清洗的原理 一次清洗工序是多晶硅太阳能电池片生产制备流程中的第一道工序，其主要目的是去除原硅片表面的脏污和机械损伤层，工序中添加特殊的制绒剂，可以有效的在硅片表面形成不规则的绒面结构（俗称制绒），不规则的绒面结构能够在太阳光照射时增强太阳能电池的陷光作用。我们知道，单晶硅太阳能电池的制绒与多晶硅不同，前者主要是依靠碱的各向异性腐蚀特性，就可以在单晶硅晶面上形成均匀、连续、细腻的正金字塔结构，从而起到良好的陷光作用。从成本预算及生产过程的复杂难度综合考虑，本文选用化学腐蚀制备多晶硅太阳能电池绒面的原理做一下简单介绍。多晶硅太阳能电池片的制绒方式与单晶硅的碱制绒相比有所区别，多晶硅采取酸制绒工艺体系主要由HNO3和HF两部分组成，溶液与多晶硅发生的反应方程式如下： SiO2 +6HF——H2(SiF6)+2H2O (3.1) 3Si+4HNO3——3SiO2+2H2O+4NO (3.2) 化学反应中，HNO3属于强氧化剂，与单质硅发生氧化反应生成SiO2，SiO2吸附在硅片表面上来阻止HNO3与硅进一步发生化学反应。SiO2与溶液中的HF在接下来继续发生化学反应，得到溶于水的络合物H2(SiF6)。所以单质硅遇到HNO3就会再次发生化学反应。随着化学反应的不断进行，硅片表面不断的受到腐蚀，最终会形成连续致密的不规则“蜂窝状”结构，见图3-3。使用此方法进行制绒，具有以下优点：（1）采用的反应装置结构简单，易操作； （2）生产过程较容易、成本低廉； （3）此法制备出的多晶硅电池片，反射率低，符合制造要求。 化学反应的过程不稳定导致该方法存在一系列缺点，容易受到各种不确定因素的影响。而设备运行中的一些参数，比如滚轮转速、溶液温度等，也都会对反应速率造成影响，最终影响硅片的制绒效果。 图3-3 多晶硅电池片经制绒后的表面放大图 3.2.1.2 一次清洗的工艺参数
单晶硅太阳能电池板,铝合金边框,钢化玻璃面板详细参数:单晶硅太阳能板100W 尺寸:963x805x35MM 净重:11KGS 工作电压:33.5V 工作电流:2.99A 开路电压:41.5V 短路电流:3.57A 蓄电池:24v 二、产品特点: 采用平均转换效率在 15%以上的优质单晶硅太阳电池单片,具有优良的弱光响应性能,符合 IEC61215 和电气保护II 级标准。太阳能电池转换效率高。而且太阳能电池板阵列一次性性能佳。太阳能电池板阵列的表面采用高透光绒面钢化玻璃封装,气密性、耐候性好,抗腐蚀。阳极氧化铝边框:机械强度高,具有良好的抗风性和防雹性,可在各种复杂恶劣的气候条件下使用,便于安装。太阳能电池板在制造时, 先进行化学处理, 表面做成了一个象金字塔一样的绒面, 能减少反射,更好地吸收光能。采用双栅线,使组件的封装的可靠性更高。太阳能电池板阵列抗冲击性能佳, 符合 IEC 国际标准。太阳能电池板阵列层之间采用双层 EVA 材料以及 TPT 复合材料,组件气密性好,抗潮,抗紫外线好,不容易老化。直流接线盒:采用密封防水、高可靠性多功能 ABS 塑料接线盒,耐老化防水防潮性能好;连接端采用易操作的专用公母插头, 使用安全、方便、可靠。带有旁路二极管能减少局部阴影而引起的损害。工作温度:-40℃~+90℃使用寿命可达 20 年以上,衰减小于 20%。三、问题集锦:1、什么是太阳能电池答:太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池,目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。晶体硅(单晶、多晶太阳能电池需要高纯度的硅原料,一般要求纯度至少是 99. 99998%,也就是一千万个硅原子中最多允许 2 个杂质原子存在。硅材料是用二氧化硅(SiO2,也就是我们所熟悉的沙子作为原料, 将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。从二氧化硅到太阳能电池片, 涉及多个生产工艺和过程,一般大致分为:二氧化硅— > 冶金级硅— >高纯三氯氢硅— >高纯度多晶硅— >单晶硅棒或多晶硅锭— >硅片— >太阳能电池片。 2、什么是单晶硅太阳能电池板答:单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造, 与其他种类的太阳能电池片相比, 单晶硅电池片的转换效率最高。在初期,单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额,在 1998 年后才退居多晶硅之后, 市场份额占据第二。由于近几年多晶硅原料紧缺, 在 2004 年之后,单晶硅的市场份额又略有上升,现在市面上
单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池的区别 太阳能电池最早问世的是单晶硅太阳能电池。硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽，用硅来制造太阳能电池，原料可谓不缺。但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳能电池的同时，又研究了多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池，至今商业规模生产的太阳能电池，还没有跳出硅的系列。其实可供制造太阳能电池的半导体材料很多，随着材料工业的发展、太阳能电池的品种将越来越多。目前已进行研究和试制的太阳能电池，除硅系列外，还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳能电池，举不胜举，以下介绍几种较常见的太阳能电池。 单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过成形、抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在硅片上形成PN结。然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件（太阳能电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，最后用框架和封装材料进行封装。用户根据系统设计，可将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。用于宇宙空间站的还有高达50%以上的太阳能电池板。多晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一，加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。目前太阳能电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100～300欧姆?厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎，用1：5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅，放人浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳能电池片，可提高材质利用率和方便组装。多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，其光电转换效率约12％左右，稍低于单晶硅太阳能电池，但是材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。随着技术得提高，目前多晶硅的转换效率也可以达到14%左右。 非晶硅太阳能电池 非晶硅太阳能电池是1976年有出现的新型薄膜式太阳能电池，它与单晶硅和多晶硅太阳能电池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，电耗更低，非常吸引人。制造非晶硅太阳能电池的方法有多种，最常见的是辉光放电法，还有反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空，充入氢气或氩气稀释的硅烷，