太阳能电池制绒
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制绒质量问题:1、水片;出现原因:硅片在设备内部过工艺时发生破碎,造成此道后继的硅片出现连片;解决方法:将带水的硅片取出,用纯水清洗干净,放在片盒中置于M07模组后面晾干,同时用干净的无尘布将出现水片的的滚轮与卸载机械手的皮带擦拭干净,防止后继干燥的硅片再次被滴落在设备上的水污染;将水片晾干后,M2循环泵停,再过一次氢氧化钾与M6槽;2、黄斑片出现原因:多孔硅没有去除干净,M4槽的液位低浸没不到硅片或者是M4槽的电导率低,或者氢氧化钾量不足造成解决方法:将出现问题的硅片卡下,检查设备有无问题,电导率与药液的浓度是否正确,同样不过氢氟酸与硝酸,只过氢氧化钾与M6槽3、亮片出现原因:出现亮片很多都是在做再利用时候出现,由于腐蚀量过多造成解决方法:将亮片卡下,作为不合格片上交二级库;4、做再利用时出现水片的处理方法在做再利用时出现水片,切忌不能在M2循环泵没关闭的情况下直接投入,否则会造成出现亮片5、腐蚀量不合格的硅片:(1)、腐蚀量低的硅片,上下表面可能会比较暗,感觉就像扩散后的硅片出现原因:M2槽内药液浓度低,带速过高,温度过低,液位不足等都有可能造成硅片腐蚀不足;解决方法:将出现问题的硅片卡下,上交二级库作为再利用片(2)、腐蚀量过高的硅片,可能会出现上下表面均有暗纹,并且暗纹很多;也有可能会出现发亮的硅片;出现原因:M2槽药液浓度过高,带速过低,温度过高造成腐蚀量过高解决方法:将出现问题的硅片卡下,上报跟班技术员;如果是硅片双面制绒,可能是氢氟酸含量过多造成;如果是发亮的硅片可能是硝酸浓度过高造成;6、白斑片,硅片表面有一块快的白斑出现原因:可能是M2槽后的风刀压力太大,将药液吹干成盐造成解决方法:调整风刀压力7、水点片,当硅片从M7出来后可能会带有一些小水滴在上面出现原因:M7的风刀没有将硅片吹干解决方法:停机,检查风刀是否给堵塞住造成;湿法刻蚀工序其实一段时间以来,出了不少工艺上的问题,主要体现在:●腐蚀量低;主要表现在:㈠维护完,新配药液,没有充分的激活,药液里面的NO2离子不足,解决方法:可以放一些碎片在药液槽内进行激活,也可以将一些NaNO2放入药液槽,增加药液的活性,直到腐蚀量达到工艺要求,抑或是手动去添加3-5L的HF 去解决腐蚀量低的问题,此种情况需要不断的去测试腐蚀量,直到腐蚀量稳定后,才能生产。
光伏制绒工艺流程Photovoltaic flocking process is a significant step in the manufacturing of solar panels. This process involves adding a layer of tiny fibrous material to the surface of the solar cell to improve its light absorption properties. The texture created by this flocking process enhances the efficiency of the solar panel by allowing it to capture more sunlight and convert it into electricity. This process plays a crucial role in maximizing the energy output of the solar panel, making it an essential aspect of solar panel production.光伏制绒工艺流程是太阳能电池板制造中的重要步骤。
该工艺涉及在太阳能电池表面添加一层微小纤维材料,以改善其光吸收性能。
制绒工艺所创造的纹理能够增强太阳能电池的效率,使其能够捕捉更多的阳光并将其转化为电能。
这一工艺在最大化太阳能电池的能源输出方面起着至关重要的作用,是太阳能电池生产中不可或缺的环节。
One of the primary benefits of the photovoltaic flocking process is its ability to increase the light absorption capacity of the solar panel. By adding a textured surface to the solar cell, the flocking process enhances the panel's ability to capture sunlight, even in low lightconditions. This improved light absorption capacity ultimately leadsto a higher energy output from the solar panel, making it a more efficient and productive source of renewable energy. The enhanced performance of the solar panel due to flocking can significantly impact the overall energy generation capacity of a solar power system.光伏制绒工艺流程的主要好处之一是其增加太阳能电池板的光吸收能力。
1 引言清洗设备在整个太阳能电池生产线上起到至关重要的作用。
主要可以分为:扩散前的制绒、酸洗,磷硅玻璃(PSG)的湿法腐蚀、漂洗等几类。
我公司所提供的产品囊括了上述环节的所有类型的清洗设备,完全可以满足各个环节的工艺要求。
本文将着重就制绒设备研究过程中的几个重要问题进行阐述。
2 工艺研究在太阳能电池生产中,刻蚀具有两个作用,即去除切割过程中产生的表面缺陷,同时进行硅片表面构化。
构化的目的就是延长光在电池表面的传播路径,从而提高太阳能电池对光的吸收效率。
构化的主要方法可以分为干法和湿法两种。
后者是目前应用最广泛的刻蚀方法,即用碱(NaOH、KOH)或酸液(HNO3、HF)对硅片表面进行腐蚀。
由于硅片的内部结构不同,各向异性的碱液刻蚀主要用于晶向分布均匀的单晶硅,而晶向杂乱的多晶硅采用各向同性的酸液刻蚀会有更好的构化效果。
本研究以单晶硅制绒为例进行工艺实验,对于多晶硅材料而言,我们正与厂家进行实际工艺摸索,本文仅对单晶硅制绒工艺进行阐述。
工业生产中通常采用碱和醇的混合溶液对<100>晶向的单晶硅片进行各向异性腐蚀,在表面形成类似"金字塔"状的绒面,有效地增强硅片对入射太阳光的吸收,从而提高光生电流密度。
对于既可获得低的表面反射率,又有利于太阳能电池的后续制作工艺的绒面,应该是金字塔大小均匀,单体尺寸在2~10μm之间,相邻金字塔之间没有空隙,即覆盖率达到100%。
理想质量绒面的形成,受到了诸多因素的影响,例如硅片被腐蚀前的表面状态、制绒液的组成、各组分的含量、温度、反应时间等。
而在工业生产中,对这一工艺过程的影响因素更加复杂,例如加工硅片的数量、醇类的挥发、反应产物在溶液中的积聚、制绒液中各组分的变化等。
为了维持生产良好的可重复性,并获得高的生产效率。
就要比较透彻地了解金字塔绒面的形成机理,控制对制绒过程中影响较大的因素,在较短的时间内形成质量较好的金字塔绒面。
经实验证明,我们得到的如下工艺的可重复性和可靠性都很好,可以用来进行大规模的工业化生产。
太阳能电池生产工艺太阳能电池生产工艺一般分为:制绒、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD,丝网印刷,烧结,分类检测和封装。
制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。
相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创,这些设备中最好的是RENA,因为他不光卖设备,还卖制绒工艺的专利。
所使用的介质有HF,HCL,HNO3,NaOH,Na2SiO3和乙醇等。
动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。
扩散的目的在于形成PN结。
硅片含硼,是P型结物质,需要往里面掺杂磷,使电子发生移动,形成PN结空穴。
所使用的介质有POCL3,N2,O2。
动力源有压缩空气,氮气,工艺冷却水,热排风和有机排风。
使用的设备是高温扩散炉,厂商有SVCS,TEMPRESS,长沙48所等。
该道工艺有洁净要求,需要在洁净室内运行。
因为扩散炉内的石英管需要清洗,所以需要增加一种石英管清洗机。
扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃,即SiO2和 P2O5的混合物,所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。
动力源有氮气,压缩空气,纯水,HF,热排风,酸排风,废水等。
设备有深圳捷佳创。
刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开,防止短路。
目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。
动力源有CF4,N2,NH3,热排风,有机排风。
PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜,增加折射率,同时掺杂H元素,使缺陷减少,还可以保护硅片。
所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备,还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。
动力源有SiH4,NH3,氮气,压缩空气,工艺冷却水,热排风,硅烷排风等。
丝网印刷的目的在于印刷导电电极。
先印背面,再印正面。
目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线。
动力源有真空,压缩空气,热排风,有机排风等。
高效太阳能电池片生产工艺流程(1)制绒(正面)制绒的目的是在硅片表面形成金字塔的绒面,减少表面反射,增加硅片内部对太阳光的吸收,提高电池的光电转换效率;去除硅片表面的机械损伤层。
将购进的原材料硅片堆叠在一起(CoinStack)经分片装置分片后导入传送带,而后导入制绒机的槽式通道上。
制绒机的机械臂携带硅片依次通过预清洗槽、水洗槽、制绒槽、清洗槽、后清洗槽、水洗槽、酸洗槽、水洗槽、干燥槽,经过制绒剂液的腐蚀,硅片表面会形成均匀一致的绒面。
硅片制绒的各项操作均在密闭的槽式硅片制绒机中进行,整个操作过程自动运行。
①预清洗、纯水洗1合格硅片经自动倒片机将硅片有序导入湿法花篮内,湿法花篮经过自动化传输进入制绒机台首先进入浸没在前清洗槽内,常温采用纯水、H2O2、NaOH混合溶液配合超声波对硅片进行清洗,主要目的是清除硅片表面的污迹,主要防止硅片表面清洗不干净影响制绒效果。
预清洗后硅片再用纯水进行清洗后,进入制绒工序处理。
②制绒、纯水洗2一定浓度碱液对硅表面进行晶体的各向异性腐蚀,能形成表面2-5μm大小的金字塔,金字塔绒面具有优良的陷光和减反射效果(10-14%)。
碱槽中含一定浓度的NaOH和制绒添加剂,添加剂可降低硅片表面张力,改善硅片与NaOH液体的浸润效果以及促进氢气泡的释放,增强腐蚀的各向异性,使金字塔更加均匀一致,提高绒面的制作效果。
经过制绒后的硅片形成金字塔绒面,表面同时形成了一层纳米级的多孔硅层。
制绒面形成的化学方程式如下:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO2+2H2↑制绒处理后硅片再用纯水进行清洗后,进入酸洗工序处理。
③后清洗、纯水洗3后清洗工序采用稀盐酸将硅片表面的杂质清洗,中和硅片表面残余的NaOH,酸洗处理后硅片再用纯水进行清洗后,进入酸洗工序处理。
该工序化学方程式如下:HCl+NaOH=NaCl+2H2O④酸洗、纯水洗4在制绒后需使用稀酸溶液(HCl、HF混合溶液)进行高纯度清洗,HCl中和残余的氢氧化钠,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF2,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。
TOPCon工艺流程详细解读一、清洗制绒1.1 清洗目的去除硅片表面的污垢和杂质,保证硅片表面的洁净度和均匀性,以便后续工艺的正常进行。
1.2 制绒原理利用硝酸和氢氟酸的混合溶液对硅片进行腐蚀,形成绒面结构,以增加硅片表面的陷光效应,提高太阳能电池的光电转换效率。
二、正面硼扩散2.1 硼扩散目的将硼元素注入硅片正面,形成P型半导体层,为后续的电极接触和钝化层沉积做准备。
2.2 硼扩散原理利用高温条件下的硼源扩散作用,将硼元素注入硅片正面。
三、BSG去除3.1 BSG去除目的去除硅片正面和背面的BSG(硼硅酸盐玻璃),以暴露出硅片的晶体结构,便于进行后续的工艺处理。
3.2 BSG去除原理利用化学腐蚀或机械研磨的方式,去除硅片正面和背面的BSG。
四、背面刻蚀4.1 背面刻蚀目的对硅片的背面进行机械研磨或化学腐蚀,以形成背面场结构,降低电池片的串联电阻,提高电池片的电流输出。
4.2 背面刻蚀原理利用机械研磨或化学腐蚀的方式,对硅片的背面进行减薄处理,形成背面场结构。
五、氧化层钝化接触制备5.1 氧化层钝化接触制备目的在硅片的正面形成氧化层,以钝化接触表面,同时增加一层绝缘层,防止电流短路。
5.2 氧化层钝化接触制备原理利用高温氧化作用,在硅片的正面形成一层氧化层,实现钝化接触表面的目的。
六、正面氧化铝沉积6.1 正面氧化铝沉积目的在硅片的正面沉积一层氧化铝薄膜,以提高硅片的抗反射能力和耐候性,同时保护硅片不受环境因素的影响。
6.2 正面氧化铝沉积原理物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)的方式,在硅片的正面沉积一层氧化铝薄膜。
七、正背面氮化硅沉积 7.1 正背面氮化硅沉积目的在硅片的正面和背面沉积一层氮化硅薄膜,以提高硅片的抗反射能力和耐候性八、丝网印刷8.1 丝网印刷目的利用丝网印刷技术将电极材料印涂在硅片表面,形成电极结构九、烧结 9.1 烧结目的通过高温烧结过程使电极材料与硅片表面形成良好的欧姆接触十、测试分选10.1 测试分选目的对太阳能电池片进行电性能测试和分选,保证产品的质量和性能一致性十一、其他注意事项在整个TOPCon工艺流程中,需要注意以下几点:1.严格控制各道工序的工艺参数和环境条件,确保工艺的稳定性和重复性;2.对于关键工艺步骤需进行严格的质量控制和检测,防止出现质量问题;3.不断优化工艺流程和设备配置,提高生产效率和产品质量;4.重视环境保护和安全生产,确保生产过程对环境不产生污染,同时保证员工的健康和安全。
湿制程是太阳能电池片生产工序的开端,从上级厂家或者上级原材料工厂获得的电池片原片将从这里开始他新的生涯,作为电池片生命生涯的开始,制绒等湿制程也是整个生产过程中最难控制的工序之一。
一、制绒的目的去除机械损伤层——主要来自原片切割过程中的表面损伤;增加电池片表面面积——为扩散增加制结面积准备;陷光原理——大大降低电池片表面反射率;去除杂质——HF可以去除电池片表面油污、HCL去除金属杂质;因单多晶晶体结构差异,考虑到效率因素,多晶常用酸制绒,单晶多用碱制绒。
多晶制绒面为不规则凹凸面,单晶制绒面为规制类金字塔结构。
主要原因是多晶内部晶体排列方式杂乱所致,具有各项同性。
陷光原理是利用光线入射到电池片表面的斜面,进而被反射到另一斜面,以形成多次吸收。
入射光在经过多次反射,改变了入射光在硅中的前进方向,既延长了光程,又增加了对红外光子的吸收,同时有较多的光子在靠近PN结附近产生光生载流子,从而增加了光生载流子的收集。
二、制绒工艺流程(多晶为例)制绒槽→水洗→碱洗→水洗→酸洗→水洗→吹干。
反应方程式:1: Si + 4HNO3 = SiO2 + 4NO2 + 2H2O2: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O3: SiF4 + HF= H2SiF62.1: NO2 + H2O = HNO3 + HNO22.2: Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O2.3: HNO3 + NO + H2O = HNO2硅片进入含有硝酸和氢氟酸的制绒槽,值得注意的是硅和硝酸及氢氟酸单独均不发生反应,但是当三者同时相处时,反应剧烈,所以制绒槽内各种酸的比例要求严格(主要针对效率方面)。
三、制绒制程控制指标1、减薄量。
减薄量是是制绒工序最重要的控制指标,减薄量等于制绒前重量减去制绒后重量。
它能够直接反应硅片在制绒工序的反应程度,间接反应绒面好坏,减薄量过大或者过小都会引起最终电池片的效率。
减薄量的影响因素:制绒槽温度、药液浓度、比例、流量、怠速等2、制绒后反射率。
光伏制绒技术原理及应用光伏制绒技术是一种利用太阳能发电的技术,在太阳能领域具有重要的理论意义和实践应用。
主要原理是利用太阳能将光能转化为电能,从而实现能源的转换和利用。
光伏制绒技术的原理主要有光电效应、材料特性和电子器件等方面。
首先,光电效应是光伏制绒技术的基本原理之一。
光电效应是指当光线照射到物体表面时,光子与其中的电子发生相互作用,使电子跃迁到导带或价带,产生自由电子和空穴。
在光伏制绒技术中,光电效应被用来将太阳能转化为电能。
其次,材料特性也是光伏制绒技术的关键原理之一。
光伏制绒技术中使用的主要材料有硅、硒化铜铟镓等半导体材料。
这些材料具有特殊的能带结构和化学成分,使其能够吸收光能,并将其转化为电能。
另外,电子器件也是光伏制绒技术的重要原理之一。
光伏制绒技术中常用的电子器件是光伏电池,其主要由PN结构组成。
当光线照射到光伏电池表面时,光能被吸收,并产生电流。
通过外接负载,就可以将光能转化为电能。
光伏制绒技术的应用非常广泛。
首先,在能源方面,光伏制绒技术可以用来产生电能,代替传统的煤炭、石油等化石能源,减少对环境的污染。
特别是在地面大规模光伏电站建设上,光伏制绒技术可以大量产生电能,为城市、乡村等地区提供清洁能源。
其次,在建筑领域,光伏制绒技术可以应用在建筑物的外墙、屋顶等位置,将太阳能转化为电能,供给建筑内部使用。
这不仅能减少对传统电网的依赖,还可以为建筑物提供自给自足的能源。
另外,光伏制绒技术还可以应用在航天、交通等领域。
在航天方面,光伏制绒技术可以用来为卫星、空间站等提供稳定的电源,保证航天器的正常运行。
在交通方面,光伏制绒技术可以用来为电动汽车、电动自行车等提供电能,减少能源消耗和排放。
总的来说,光伏制绒技术是一种非常有前景和潜力的太阳能利用技术。
通过光电效应、材料特性和电子器件等原理,可以将太阳能转化为电能,实现清洁能源的利用。
在能源、建筑、航天和交通等领域具有广泛的应用前景,有助于减少能源消耗和环境污染,推动可持续发展。
太阳能电池制绒的原理英文回答:Principles of Solar Cell Texturing.Solar cell texturing is a process of creating microscopic structures on the surface of a silicon wafer to enhance light absorption and improve the overall efficiency of the solar cell. By creating these structures, the light path within the wafer is increased, which allows for a more efficient conversion of light into electrical energy.Two main methods are commonly used for solar cell texturing:Chemical etching: This method involves immersing the silicon wafer in a chemical solution that etches away the surface of the wafer, creating a roughened texture.Laser ablation: This method utilizes a laser to ablate(vaporize) small areas of the wafer, creating a more defined texture.The choice of texturing method depends on several factors, including the desired surface morphology, the type of silicon wafer used, and the cost and throughput requirements.中文回答:太阳能电池制绒原理。