晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池原理与制造工艺晶体硅太阳能电池原理与制造工艺1.硅太阳能电池丄作原理与结构太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应一般的半导体主要结构如图1-1:图1-1 半导体主要结构正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子当硅晶体中掺入其他的杂质如硼、磷等当掺入硼时硅晶体中就会存在着一个空穴它的形成可以参照图1-2o图1-2 P型半导体正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子黃色表示掺入的硼原子因为硼原子周围只有3个电子所以就会产生如图1-2所示的蓝色的空穴这个空穴因为没有电子而变得很不稳定容易吸收电子而中和形成Ppositive型半导体。

同样掺入磷原子以后因为磷原子有五个电子所以就会有一个电子变得非常活跃形成Nnegative型半导体。

黄色的为磷原子核红色的为多余的电子。

如图1-3所示。

图1-3 '型半导体正电荷表示硅原子负电荷表示圉绕在硅原子旁边的四个电子黃色表示掺入的磷原子当P型和'型半导体结合在一起时在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层界面的P型一侧带负电'型一侧带正电。

这是由于P型半导体多空穴X型半导体多自由电子出现了浓度差。

N区的电子会扩散到PP的“内电场”从而阻止扩区P区的空穴会扩散到N区一旦扩散就形成了一个由N指向散进行如图1-4所示。

达到平衡后就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差这就是P\结。

图1-4内电场的形成当晶片受光后PN结中N型半导体的空穴往P 型区移动而P型区中的电子往X型区移动从而形成从X型区到P型区的电流。

然后在P\结中形成电势差这就形成了电源。

如图1-5所示图1 -5硅太阳电池结构示意图由于半导体结后如果在半导体中流动电阻非常大损耗也就非常不是电的良导体电子在通过pn大。

但如果在上层全部涂上金属阳光就不能通过电流就不能产生因此一般用金属网格覆盖p-n结如图1-6梳状电极以增加入射光的面积。

图1-6梳状电极及SiO2保护膜另外硅表面非常光亮会反射掉大量的太阳光不能被电池利用。

太阳能电池单晶硅
太阳能电池单晶硅是目前最常见的太阳能电池类型之一。

它由单晶硅制成，具有较高的转换效率和较长的使用寿命，广泛应用于家庭光伏发电系统、商业光伏电站、太阳能灯、太阳能电池板等领域。

太阳能电池单晶硅的制作工艺比较复杂，需要经过多个步骤才能完成。

下面是太阳能电池单晶硅的制作过程：
1. 硅单晶体生长：将硅原料熔化，然后通过种晶的方式让硅原子在晶体种子上逐渐生长，最终形成硅单晶体。

2. 切割硅片：将硅单晶体切割成厚度为0.3-0.4mm的硅片，通常采用金刚石线锯进行切割。

3. 清洗硅片：用酸洗液对硅片进行清洗，去除表面的氧化物和杂质。

4. 晶体硅片制备：将硅片放入炉中，在高温下进行扩散、氧化等处理，形成PN结。

5. 制作电极：在硅片表面涂上铝等金属，形成正负极。

6. 焊接：将多个硅片按照一定方式组合起来，形成太阳能电池板。

太阳能电池单晶硅的转换效率在20%左右，比其他太阳能电池类型高。

但由于制作过程复杂，成本较高，因此在大规模应用中仍存在一定的限制。

高效晶体硅太阳能电池介绍高效晶体硅太阳能电池是目前市场上最为常见和广泛应用的一种太阳能电池。

它的高效性和可靠性使其成为太阳能发电领域的主要选择。

本文将介绍高效晶体硅太阳能电池的原理、制造过程、优点和应用领域，并探讨其未来的发展趋势。

高效晶体硅太阳能电池是由单晶硅或多晶硅制成的。

其原理基于光伏效应，即将太阳能转化为电能。

当光线照射到太阳能电池板上时，光子与半导体材料中的电子发生相互作用，激发电子跃迁到导带。

通过电子与空穴的复合，电荷被释放出来，形成电流，最终产生电能。

制造高效晶体硅太阳能电池的过程通常由几个关键步骤组成。

首先，需要从硅矿石提取原始硅材料，并通过化学方法将其转化为硅粉。

然后，硅粉与其他材料混合均匀，形成硅溶胶。

接下来，将硅溶胶涂覆在导电玻璃或衬底上，并将其烘干，形成硅膜。

最后，通过加热和连续处理，将硅膜转化为晶体硅太阳能电池。

高效晶体硅太阳能电池具有许多优点。

首先，它们具有较高的转换效率，通常在15％至25％之间。

这意味着电池可以将大部分太阳能转化为电能，提高能源利用效率。

其次，晶体硅太阳能电池寿命长，可持续使用25年以上。

此外，它们对光强的响应较好，即在弱光条件下仍能产生较高的电能输出。

最后，高效晶体硅太阳能电池的制造工艺相对成熟和稳定，成本相对较低。

高效晶体硅太阳能电池在各个领域都有广泛的应用。

在家庭屋顶和建筑物上安装太阳能电池板，可以将太阳能转化为电能，用于供电、照明和暖气等。

此外，高效晶体硅太阳能电池也广泛应用于太阳能电池板、太阳能电池组件、充电设备和太阳能灯等产品。

随着对可再生能源和环境保护的关注度不断增加，高效晶体硅太阳能电池的未来发展前景十分广阔。

为了提高其转换效率，研究人员正在不断改进太阳能电池设计和材料。

例如，人们正在研究如何改进波长选择器，以优化太阳能电池对不同波长的光线的吸收和利用效率。

此外，研究人员还在探索新型材料，如钙钛矿材料，以提高太阳能电池的效率和稳定性。

太阳能电池板的制造工艺流程1. 硅片准备在太阳能电池板的制造过程中，首先需要准备硅片。

硅片是太阳能电池板的核心材料，通常由高纯度晶体硅材料制成。

在准备过程中，首先需要将硅原料净化，去除杂质，然后将硅原料熔化，形成硅锭。

接下来，硅锭通过切割技术被切割成薄片，形成硅片。

2. 涂层制备在制备过程中，硅片需要经过一系列的涂层处理。

首先，硅片会被清洗和去除表面杂质。

之后，硅片会被涂覆一层反射层，以提高太阳能的光吸收效果。

接着，通过化学方法涂覆一层抗反射膜，以减少反射损失。

最后，硅片会被覆盖一层保护层，防止受到外部环境的侵害。

3. 电池片制备接下来是电池片的制备过程。

首先，通过光刻技术在硅片上制造暗电极和光电极。

然后，通过扩散技术将硅片暗电极中注入杂质，形成PN结。

随后，通过金属化技术在光电极和暗电极上涂覆金属电极，以便于电流的收集和传输。

最后，通过退火技术将电池片进行烧结，以提高电池片的效率和稳定性。

4. 模组组装在模组组装阶段，电池片会被加工成规定大小，并且被安装在透明玻璃上。

透明玻璃起到保护和支撑电池片的作用。

同时，模组中还要安装背面板、接线盒、连接器等组件，以便将太阳能电池板与外部电源连接。

最后，根据需要，在模组表面覆盖一层防紫外线和耐候性的材料，以提高太阳能电池板的使用寿命和效果。

5. 质量检测最后一个工艺是质量检测。

在太阳能电池板的制造过程中，需要对整个制造过程进行严格的检测和测试，以确保太阳能电池板的质量和性能符合要求。

主要包括外观检查、电性能检测、环境适应性测试等。

只有通过了所有的质量检测，太阳能电池板才能出厂销售。

以上就是太阳能电池板的制造工艺流程。

通过以上工艺流程的操作和控制，可以生产出高质量、高效率的太阳能电池板，促进太阳能产业的可持续发展。

太阳能电池工艺流程太阳能电池是一种利用光电效应将太阳光能转化为电能的器件，是清洁能源领域中备受关注的技术之一。

太阳能电池的制造过程涉及多个工艺步骤，下面将简要介绍太阳能电池的工艺流程。

1.晶体硅材料准备太阳能电池的主要材料是硅，一般采用晶体硅。

晶体硅材料准备是太阳能电池制造的第一步，通常通过硅矿石提炼、高纯度硅棒拉制等工艺来获取高质量的硅材料。

2.硅片加工经过硅材料准备后，硅片需要进行加工。

硅片加工包括切割、抛光、清洗等步骤，以确保硅片表面光滑、无瑕疵，提高光电转换效率。

3.扩散和光刻扩散是将掺杂物diffused 到硅片表面，形成p-n 结，是太阳能电池的关键工艺之一。

光刻是通过光掩膜技术在硅片表面形成电极图案，为后续的金属化工艺做准备。

4.金属化金属化是在硅片表面沉积金属电极，将光电转换的电荷导出，形成电路。

金属化工艺需要高精度的设备和工艺控制，以确保电极与硅片的良好接触性和导电性。

5.封装封装是将太阳能电池芯片与支撑材料（如玻璃、背板等）进行封装，保护太阳能电池不受外界环境影响，并提高组件的稳定性和耐久性。

6.测试和质检经过封装后的太阳能电池需要进行测试和质检，以确保电池组件的性能符合要求。

测试包括电性能测试、外观检查、温度湿度试验等，质检则是对电池组件的质量进行全面检查。

7.成品包装最后一步是将经过测试和质检合格的太阳能电池组件进行包装，以便运输和安装。

包装通常采用防震、防潮的材料，保证太阳能电池组件在运输过程中不受损坏。

总的来说，太阳能电池的制造工艺是一个复杂而精密的过程，涉及多个步骤和环节。

只有严格控制每个工艺步骤，确保材料和设备的质量，才能生产出高效、稳定的太阳能电池产品。

随着太阳能电池技术的不断进步和完善，相信太阳能电池将在未来发挥越来越重要的作用，成为清洁能源领域的主力。

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程一、硅材料的准备首先，需要获取高纯度的硅材料作为太阳能电池的基础材料。

常用的硅材料有硅硷、多晶硅和单晶硅。

这些材料一般通过熔炼、洗涤和纯化等工艺步骤进行准备，以确保材料的纯度和质量符合要求。

二、硅片的制备在准备好的硅材料中，首先需要将硅材料熔化并形成硅棒。

硅棒可以采用单晶硅棒或多晶硅棒，通过将硅材料放入熔炉中进行熔化并慢慢降温，以获得纯度高的硅棒。

接下来，通过使用切割机将硅棒切割成很薄的硅片。

这些硅片称为硅片，硅片的厚度通常为几十微米到几百微米。

三、电池片的制备在硅片制备好后，需要对硅片进行一系列的加工工艺，以形成能够转化太阳能的电池片。

首先，通过在硅片表面涂上磷化剂，然后将硅片放入磷化炉中进行磷化反应，使硅片表面形成一层钙钛矿薄膜。

这一步骤的目的是增加太阳能的吸收能力。

接着，需要在硅片上涂覆一层导电膜。

最常用的导电膜是铝或铝合金，在硅片表面蒸镀一层铝膜。

该层铝膜将形成电场，使得硅片的上下两面形成正负两极。

最后，通过将硅片放入扫描激光器中进行图案化处理，将电池片分成多个小的电池单元，形成电池片。

四、组装在制造完电池片后，还需要将电池片组装成最终的太阳能电池模块。

电池片通过焊接或粘贴在玻璃基板上，并加上前电极和后电极，形成电池模块。

同时，还需将电池模块封装起来，以保护电池片并增加光的吸收。

最后，经过严格的测试和质量检查，太阳能电池模块将会被装配成太阳能电池板，并投入市场使用。

总结起来，晶体硅太阳能电池的制造工艺流程主要包括硅材料的准备、硅片的制备、电池片的制备和组装。

这些步骤涉及到多种物理、化学和加工工艺，需要高技术水平和严格的质量控制。

不断的研发和创新使得晶体硅太阳能电池在效率和可靠性方面得到了不断的提升。

晶体硅太阳能电池制造工艺原理(一)晶体硅太阳能电池制造工艺引言晶体硅太阳能电池是目前最常见的太阳能电池类型之一，它利用晶体硅的半导体特性将光能转化为电能。

本文将从原理到制造工艺，逐步介绍晶体硅太阳能电池的制造过程。

光伏效应太阳能电池的工作原理基于光伏效应，即在光照的作用下，半导体材料中的能带发生偏移，使得电子从价带跃迁到导带，产生电流。

晶体硅是一种典型的半导体材料，因此被广泛应用于太阳能电池制造。

晶体硅的制备制造晶体硅太阳能电池的第一步是准备合适的晶体硅材料。

常见的制备方法有单晶法和多晶法。

单晶法通过将硅熔体缓慢冷却，使单晶硅逐渐生长；而多晶法则通过快速冷却制得多晶硅，它的晶粒较小，但制备成本较低。

制备电池片1.切割：将制备好的晶体硅材料切割成薄片，常用的切割工具是金刚石线锯。

2.研磨：用化学机械研磨（CMP）工艺对切片进行表面平整化处理，以去除切割时产生的缺陷和污染物。

3.清洗：对研磨后的切片进行清洗处理，去除表面的污染物，提高电池片的质量。

4.获取P型和N型半导体：将切片进行热扩散或离子注入工艺，使得切片的一侧生成P型半导体，另一侧生成N型半导体。

制备电池结构1.沉积透明导电膜：在电池片表面沉积一层透明导电膜，通常使用氧化锡薄膜。

2.沉积抗反射膜：为了提高电池吸收光能的效率，需要在透明导电膜上沉积一层抗反射膜。

常用的抗反射膜材料有二氧化硅等。

3.打开电池片通孔：使用激光或机械刻蚀等方法，在电池片上打开通孔，方便后续电池的连线。

4.沉积金属电极：在电池片的正负电极位置沉积金属电极，常用的金属有铝、银等。

组装与封装1.清洗：清洗电池片和其他组件，确保没有灰尘和污染物。

2.焊接连接：使用焊接技术将电池片与其他元件连接起来，形成电池组。

3.封装：将电池组放入封装材料中，通常使用聚合物材料进行封装，保护电池并提供结构支撑。

总结晶体硅太阳能电池的制造工艺涉及多个步骤，从晶体硅的制备到电池结构的形成，最终完成组装与封装。

晶体硅太阳能电池生产工艺流程图电池片工艺流程说明：(1)清洗、制绒：首先用化学碱（或酸）腐蚀硅片，以去除硅片表面机械损伤层，并进行硅片表面织构化，形成金字塔结构的绒面从而减少光反射。

现在常用的硅片的厚度在180μm 左右。

去除硅片表面损伤层是太阳能电池制造的第一道常规工序。

(2)甩干：清洗后的硅片使用离心甩干机进行甩干。

(3)扩散、刻蚀：多数厂家都选用P型硅片来制作太阳能电池，一般用POCl3液态源作为扩散源。

扩散设备可用横向石英管或链式扩散炉,进行磷扩散形成P-N结。

扩散的最高温度可达到850-900℃。

这种方法制出的PN结均匀性好，方块电阻的不均匀性小于10％，少子寿命大于10 微秒。

扩散过程遵从如下反应式：4POCl3＋3O2（过量）→ 2P2O5＋2Cl2（气）2P2O5＋5Si → 5SiO2 + 4P 腐蚀磷硅玻璃和等离子刻蚀边缘电流通路，用化学方法除去扩散生成的副产物。

SiO2 与HF生成可溶于水的SiF62-，从而使硅表面的磷硅玻璃（掺P2O5的SiO2）溶解，化学反应为：SiO2＋6HF → H2（SiF6）＋2H2O(4)减反射膜沉积：采用等离子体增强型化学气相沉积(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 技术在电池表面沉积一层氮化硅减反射膜，不仅可以减少光的反射，而且由于在制备SiNx 减反射膜过程中有大量的氢原子进入，因此也起到了很好的表面钝化和体钝化的效果。

这是因为对于具有大量晶界的多晶硅材料而言，晶界的悬挂键被饱和，降低了复合中心的原因。

由于表面钝化和体钝化作用明显，就可以降低对制作太阳能电池材料的要求。

由于增强了对光的吸收，氢原子对太阳能电池起到很好的表面和体内钝化作用，从而提高了电池的短路电流和开路电压。

(5)印刷、烧结：为了从电池上获取电流，一般在电池的正、背两面制作电极。

正面栅网电极的形式和厚度要求一方面要有高的透过率，另一方面要保证栅网电极有一个尽可能低的接触电阻。

HJT工艺流程HJT异质结电池，即非晶硅薄膜异质结电池，是由两种不同的半导体材料构成异质结。

晶体硅异质结太阳电池（HJT）是在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，它综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势，具有转换效率高、工艺温度低、稳定性高、衰减率低、双面发电等优点。

异质结太阳能电池工艺流程图:清洗制绒祛除硅片表面的杂质和损伤层：损伤层是在硅片切割过程中形成的表面（10微米左右）晶格畸变，具有较高的表面复合。

形成陷光绒面结构：光线照射在硅片表面通过多次折射，达到减少反射率的目的。

绒面制作方法：目前，晶体硅太阳电池的绒面一般的是通过化学腐蚀的方法制作完成，针对不同的硅片类型，有两种不同的化学液体系：单晶硅绒面制作：Si+2NaOH+H2O →Na2SiO3 +2H2↑此反应为各向异性反应，也是形成金字塔绒面的原因。

多晶硅绒面制作：3Si+4HNO3 →3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4 +4HF→H2SiF6此反应为各向同性反应，形成蠕虫状绒面。

薄膜沉积方法物理沉积：蒸发和溅射等化学沉积：如CVD等常用的a-si:H 薄膜沉积方法：PECVD(等离子体增强化学气相沉积)HWCVD(热丝化学气相沉积）上表面沉积p型a-si:H薄膜目的：制造太阳电池的PN结，PN结是太阳电池的“心脏”。

下表面沉积n型a-si:H薄膜目的：形成背场。

下表面沉积本征a-si:H薄膜目的：对晶体硅表面进行良好的钝化作用。

TCO薄膜的沉积TCO薄膜在HJT太阳电池中的作用:尽可能多的光透过TCO，进入发射极和基区。

因为TCO的折射率与SiN薄膜接近，可以同时用作减反射层。

电学方面满足导电的要求。

（TCO的光学性能和电学性能是相互依存的，不能单独优化其中之一，必须在两者之间找到平衡点。

磁控溅射沉积工艺的优点:1、膜厚均匀、易控制，通过改变功率来控制溅射速率，从而控制膜厚，而且可以大面积镀膜。

2、镀膜工艺稳定，薄膜质量的重复性好。

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下:
（1）切片：采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片.
（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。

（3）制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面.
(4) 磷扩散：采用涂布源(或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散,制成PN＋结，结深一般为0.3－0。

5um.
（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。

(6）去除背面PN＋结。

常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结.
（7）制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。

先制作下电极，然后制作上电极.铝浆印刷是大量采用的工艺方法。

（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。

制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。

工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等.
（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。

（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类.
由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同，生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求，这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

硅太阳能电池-制造工艺PV的意思：它是英文单词Photovoltaic的简写，中文意思是“光生伏特”（简称“光伏”）。

在物理学中，光生伏特效应（简称为光伏效应），是指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象硅太阳能电池制造工艺流程图1、硅片切割，材料准备：工业制作硅电池所用的单晶硅材料，一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒，原始的形状为圆柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的边长一般为10~15cm，厚度约200~350um，电阻率约1Ω.cm的p型（掺硼）。

2、去除损伤层：硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷，这就会产生两个问题，首先表面的质量较差，另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。

因此要将切割损伤层去除，一般采用碱或酸腐蚀，腐蚀的厚度约10um。

3、制绒：制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀，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。

对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀，利用单晶硅的各向异性腐蚀，在表面形成无数的金字塔结构，碱液的温度约80度，浓度约1~2%，腐蚀时间约15分钟。

对于多晶来说，一般采用酸法腐蚀。

4、扩散制结：扩散的目的在于形成PN结。

普遍采用磷做n型掺杂。

由于固态扩散需要很高的温度，因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要，要求硅片在制绒后要进行清洗，即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。

5、边缘刻蚀、清洗：扩散过程中，在硅片的周边表面也形成了扩散层。

周边扩散层使电池的上下电极形成短路环，必须将它除去。

周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，以至成为废品。

目前，工业化生产用等离子干法腐蚀，在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用，去除含有扩散层的周边。

扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。

6、沉积减反射层：沉积减反射层的目的在于减少表面反射，增加折射率。

广泛使用PECVD淀积SiN ,由于PECVD淀积SiN时,不光是生长SiN作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。

hit太阳能电池工艺流程
单晶硅太阳能电池HIT工艺流程
单晶硅异质结（HIT）太阳能电池是一种高效太阳能电池，其结构独特，结合了晶体硅和薄膜技术。

以下为HIT工艺流程的详细说明：
1. 硅片制备
HIT电池使用单晶硅片作为衬底。

这些硅片经过切割、抛光、清洗等步骤制成。

2. 背面钝化
硅片背面施加一层钝化层，以减少载流子的复合。

钝化层通常由氮化硅或氧化硅薄膜组成。

3. 前表面纹理处理
硅片前表面进行纹理处理，以增加表面积并增强光吸收。

这可
以通过化学蚀刻或激光烧蚀等方法实现。

4. 薄膜沉积
在前表面纹理上沉积一层非晶硅薄膜。

该薄膜通常通过等离子
体增强化学气相沉积（PECVD）工艺制备。

5. 透明导电氧化物（TCO）层沉积
在非晶硅薄膜上沉积一层TCO层，作为电极。

TCO材料通常为
氧化铟锡（ITO）或氧化锌（ZnO）。

6. 背接触制备
在硅片背面沉积一层金属电极，通常为铝或银。

该电极与TCO
层形成欧姆接触。

7. 激光开槽
使用激光在非晶硅薄膜中切割出狭窄的开槽，以分离电池单元。

8. 丝网印刷
在开槽区域上丝网印刷金属浆料，形成电池单元的正面电极。

9. 退火
电池组件经过退火处理，以活化异质结并提高电池性能。

10. 封装
电池封装在EVA薄膜和玻璃基板之间，以保护电池免受环境因素的影响。

HIT工艺的优点
HIT工艺具有以下优点：
高转换效率（超过25%）
低温度系数
弱光性能优异
可与单晶硅片和多晶硅片兼容。

第一章晶体硅太阳电池的基本原理和制造工艺流程晶体硅太阳电池已经成为当今光伏工业的主流,随着单晶硅、多晶硅太阳电池工厂的新近投资,这种作用还将持续下去[1]。

从1954年Chapin,Fuller和Pearson研制成功硅PN结太阳电池以来,这一利用p-n结光伏效应工作的器件经过半个世纪的改进和演变,发展成为具有多种几何结构和相应的制造流程的一类太阳电池产品。

到目前为止,尽管被称为“第二代光伏器件”的薄膜太阳(CdTe、CIS、非晶硅、微晶硅、多晶硅、硅-锗合金电池也取得了进展,但在短期内仍然无法替代晶体硅太阳电池。

关于太阳电池的基本特性,Hovel已作出了全面的论述[2]。

我们按照太阳电池的器件结构、硅p-n 结太阳电池的基本工作原理到一般的制造工艺流程的顺序进行介绍。

1. 晶体硅太阳电池的器件结构晶体硅太阳电池的基本结构见图1.,它由扩散法在表面形成的浅PN结,正面欧姆接触栅格电极,覆盖于整个背面的欧姆接触电极以及正面减反射膜构成。

图1. 硅PN结太阳电池基本结构图2. PERT太阳电池结构高效率晶体硅太阳电池则有着更为复杂的结构和制造流程,如钝化发射极太阳电池PESC (passivated emitter solar cell ,钝化发射极和背面太阳电池PERC (passivated emitter and rear cell,钝化发射结背面点接触太阳电池PERL (passivated emitter, rear locally-diffused cells,钝化发射极背面全扩散太阳电池PERT (passivatedemitter, rear totally-diffused cells,具有本征层的(a-Si/ (c-Si异质结太阳电池(HIT TM 电池,倾斜蒸发电极MIS-n+p 太阳电池OECO(obliquely-evaporated-contact,V型机械刻槽埋栅电极太阳电池(Buried Contact Solar Cell with V-grooved surface,背面接触电极太阳电池(Backside Contact Solar Cell等等。

晶体硅生产的工艺流程详解硅材料是当前最重要的半导材料，目前常用的太阳能电池是硅电池。

单质硅是比较活泼的一种非金属元素，它能和96种稳定元素中的64种元素形成化合物。

硅的主要用途是取决于它的半导性。

晶体硅包括单晶硅和多晶硅，晶体硅的制备方法大致是先用碳还原SiO2成为Si，用HCl反应再提纯获得更高纯度多晶硅，单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。

硅的单晶体。

具有基本完整的点阵结构的晶体。

用于制造太阳能电池的多晶硅纯度要求达到99.9999％。

晶体硅生产一般工艺流程⑴ 清洗清洗的目的：1去除硅片表面的机械损伤层。

2对硅片的表面进行凹凸面(金字塔绒面)处理,增加光在太阳电池片表面的折射次数,利于太阳能电池片对光的吸收,以达到电池片对太阳能价值的最大利用率。

3清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。

化学清理原理：HF去除硅片表面氧化层：HCl去除硅片表面金属杂质：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与溶解片子表面可能沾污的杂质，铝、镁等活泼金属及其它氧化物。

但不能溶解铜、银、金等不活泼的金属以及二氧化硅等难溶物质。

安全提示：NaOH、HCl、HF都是强腐蚀性的化学药品，其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。

一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。

⑵制绒制绒的目的：减少光的反射率，提高短路电流(Isc)，最终提高电池的光电转换效率。

制绒的原理利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌，就称为表面织构化。

角锥体四面全是由〈111〉面包围形成。

反应为：Si+2NaOH+H2O →Na2SiO3 +2H2 ↑影响绒面的因素：NaOH浓度无水乙醇或异丙醇浓度制绒槽内硅酸钠的累计量制绒腐蚀的温度制绒腐蚀时间的长短槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度⑶扩散扩散的目的：在p型晶体硅上进行N型扩散，形成PN结，它是半导体器件工作的“心脏”;扩散方法：1.三氯氧磷(POCl3)液态源扩散2.喷涂磷酸水溶液后链式扩散3.丝网印刷磷浆料后链式扩散POCl3磷扩散原理：1. POCl3在高温下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5)，其反应式如下：2.生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅(SiO2)和磷原子，其反应式如下：3由上面反应式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的氧(O2)参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。