太阳电池生产中的工艺控制点

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太阳电池生产中的工艺控制点引言太阳能电池（即光伏电池）是将太阳能转化为电能的装置，是清洁能源的重要组成部分。

太阳电池的生产过程需要精确的工艺控制来确保电池的性能和稳定性。

本文将探讨太阳电池生产中的关键工艺控制点，包括材料准备、硅片制备、电池组装等环节。

材料准备在太阳电池的制造过程中首先需要准备材料。

其中最重要的是硅片、电极材料、背反射层和封装材料等。

硅片硅片是太阳电池的基本组成部分，质量和纯度直接影响到电池的性能。

在材料准备过程中，需要对硅片进行检测和筛选，确保其纯度和无瑕疵。

电极材料电极材料通常是由导电材料制成，如导电银浆。

在材料准备中，需要对电极材料进行精确的配比和混合，以确保电极的导电性和附着性。

背反射层背反射层是太阳电池的一个重要组件，能够提高电池对光的吸收效率。

在材料准备过程中，需要选用高反射率和良好附着性的背反射材料，制备均匀且致密的背反射层。

封装材料封装材料用于保护太阳电池并提供结构支持。

材料的选择和制备需要考虑耐高温、抗腐蚀和绝缘性等因素。

硅片制备硅片制备是太阳电池生产过程中的关键环节。

它包括硅材料的提取、精炼和单晶硅制备等步骤。

硅材料提取硅材料通常是从硅矿石中提取和精炼而来。

在提取过程中，需要控制温度、压力和化学反应条件等因素，以确保提取的硅材料的纯度和质量。

精炼提取的硅材料需要经过进一步的精炼过程，以去除杂质和控制纯度。

精炼过程中的工艺控制点包括温度控制、熔融过程控制和化学物质的添加等。

单晶硅制备单晶硅是太阳电池制备的常用材料。

单晶硅制备过程中的工艺控制点包括选用适当的晶体生长方法、控制生长速率和温度梯度等。

电池组装太阳电池组装是将硅片和其他组件（电极、背反射层等）结合起来形成太阳电池的过程。

硅片表面处理在电池组装过程中，需要对硅片进行表面处理，以提高电池的效率和附着性。

表面处理工艺控制点包括清洗、去除杂质和增强硅片表面的吸收率等。

电极涂布电极涂布是将导电材料均匀涂布在硅片表面的过程。

高效太阳能电池制作工艺(1) 光陷阱光面的太阳电池表面对太阳光的反射率在35％以上，如果不做处理，则太阳电池的短路电流势必很低，无法达到高效性能。

为了降低反射，采用光陷阱结构非常必要。

目前，对于高效单晶硅电池，可采用光刻倒置金字塔结构和化学腐蚀制绒面。

倒置金字塔结构虽然对光线有更好的作用，但是光刻法成本较高，不适合在生产上使用。

由于单晶硅材料在碱性腐蚀液里进行腐蚀时，（100）面的腐蚀速度快于（111）面，如果将单晶硅片（100）面作为电池的表面，经过腐蚀后就会出现以四个（111）面形成的金字塔结构。

由于化学腐蚀法容易控制、成本低廉、便于大规模生产，所以目前高效硅太阳电池工业化生产都是采用这种方法制绒面。

采用这种金字塔结构的电池，其表面反射率会降至10％以下。

(2) 减反射膜为了进一步减少入射光损失，可在电池的表面上蒸镀减反射膜。

它的基本原理是位于介质和电池表面具有一定折射率的膜，可以使入射光产生的各级反射相互间进行干涉从而完全抵消。

减反射膜本身的折射率和厚度对其减反射效果具有决定性作用，它们要满足以下关系[42]：单层减反射膜:式中n0为进入减反射膜前介质的折射率，n1为单层减反射膜的折射率，n2为硅的折射率，t为减反射膜的厚度。

双层减反射膜：式中n0为进入减反射膜前介质的折射率，n1、n2为双层减反射膜的折射率，n3为硅的折射率，t1、t2为双层减反射膜的厚度。

对于单晶硅电池来说，一般可以采用TiO2、SiO2、SnO2、ZnS、MgF2单层或双层减反射膜。

在制好绒面的电池表面上蒸镀减反射膜后可以使反射率降至2％左右。

减反射膜不但能减少光反射，提高电流密度，还可以保护电池不被污染，防止电极变色，提高电池的稳定性。

(3) 钝化层钝化工艺是制造高效太阳电池的一个非常重要的步骤，在一定程度上说，它是衡量高效电池的重要标志。

对于没有进行钝化的太阳电池，光生载流子运动到一些高复合区域后，如表面和电极接触处，很快就被复合掉，从而严重影响电池的性能。

(一) 配电、换流设备安装工艺控制点与通知设备安装工艺控制点相同。

(二) 蓄电池安装工艺控制点1 、电池架罗列位置符合设计图纸规定，偏差大于10mm。

2 、电池架罗列平整稳固，水平偏差每平米不大于3mm,全长不大于15mm。

3 、电池铁架安装后，各个组装螺栓、螺母及漆面脱落处都应补喷防腐漆。

铁架与地面加固处的膨胀螺栓要事先进行防腐处理。

4 、在要求抗震的地区按设计要求，蓄电池架应采取抗震措施加固。

5 、安装的电池型号、规格、数量应符合设计图纸规定，并有合格证及产品说明书。

6 、电池外壳不得有损坏现象，极板不得受潮、氧化、发霉，滤气帽通气性能良好。

7 、电池各列要排放整齐，先后位置、间距适当，符合施工图要求。

每列外侧在向来线上，其偏差不大于3mm. 电池应保持垂直与水平，底部四角均匀着力，如不平整应用油毡垫实。

8 、电池标志、比重计、温度计应排在外侧。

9 、电池间隔偏差不大于5mm，电池之间的链接应磨平，连接螺栓、螺母拧紧，并在连接条和螺栓、螺母上涂一层防氧化物或者加装塑料盒盖。

10 、电池安装在铁架上时，应垫缓冲胶垫，使之坚固可靠。

11 、各组电池应根据母线走向确定正负极出线位置，电池组及电池均应设有清晰的明显标志。

12 、隔离板、棍应无裂纹、弯曲、漏插。

组装间距相等，平直整齐，高低一致。

13 、阀控式密封蓄电池，应用万用表检查电池端电压和极性，保证极性正确连接。

14 、按设计图纸规定，安装电池检测器并固定。

(三) 太阳电池安装工艺控制点1 、太阳电池方阵支架尺寸、规格、数量应符合设计规定，所用金属材料必须经过防锈处理。

2 、太阳电池方阵支架底座(印版由钢筋水泥浇灌而成或者由槽钢、圆钢制成)必须平直坚固，方向、尺寸、强度符合设计要求。

3 、太阳电池版型号、规格、数量应符合设计要求。

4 、安装太阳电池板前应对现场的极板进行检查，不得有损坏、裂纹及内部正负极金属线开路现象，接线方式应符合设计要求。

5 、太阳电池架在底座上的固定方式可采取焊接或者用12mm 的膨胀螺栓加固。

太阳能电池关键工艺流程简介(doc 8页)部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，勿作商业用途⏹⏹晶体硅太阳电池制造关键工艺表面化学处理目的：※去除硅片表面由于切割而产生的机械损伤层，正反二表面各约10μm；※在硅片表面形成尖峰高度3～6μm四方锥体绒面，间接增加电池对入射太阳光的吸收；※清除硅片表面的油污和重金属离子等杂质；绒面形成方法：酸腐蚀与碱腐蚀，本生产线单晶采用碱腐蚀，多晶采用酸腐蚀。

设备：化学清洗机。

绒面作用：由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了对光的吸收，其反射率很低。

绒面电池也称为黑体电池或无反射电池。

对电池片电性能影响：直接影响到电池片转换效率。

基本化学反应原理：去除硅片损伤层：Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑；制绒面：Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑；HCl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。

晶体硅太阳电池制造关键工艺—扩散制结目的：形成晶体硅太阳能电池的心脏—PN 结，获得适合于太阳能电池P －N 结需要的结深和扩散层方块电阻。

浅结死层小，电池短波响应好，但浅结引起串联电阻增加；结深太深，死层比较明显，使电池开路电压和短路电流均下降。

实际电池制作中，考虑到各个因素，结深一般控制在0.3～0.5μm ，方块电阻在20～70Ω/□。

方法：采用液态源POCL 3热扩散方式。

基本化学反应机理：通过向P 型衬底硅中掺入V 族杂质P ＋形成PN 结。

影响扩散质量的因素：扩散杂质源浓度、温度、扩散时间。

去边—等离子刻蚀什么是等离子体：所谓等离子体就是由带电的正、负电荷的粒子组成的气体，正负电荷数相等，其净电荷相等。

等离子刻蚀所用的等离子体，是辉光放电形成的“电离态”气体，其中包括正离子、负离子、电子、中性原子、分子及化5253O P 3PCl C6005POCl +−−−→−︒>↓+=+4P 5SiO 5Si O 2P 252↑+→+252236Cl O 2P O POCl ↑+−−−−→−+2522510Cl O 2P 2O 过量5O 4PCl学上活泼的自由基，这种“电离态”的气体是在向气体系统中施加足以引起电离的高能电场条件下产生的。

硅电池复习题一.填空题1、目前光伏企业太阳能电池材料是_晶硅_。

2、化学清洗中HCL的作用_去除金属离子_。

3、光伏一般公司生产的单晶硅片是N型还是P型硅_P型_。

4、制绒的目的是：去除表面污垢和金属杂质、去除硅片表面的损伤层、增加PN结的表面积、形成绒面减少反射增强阳光的吸收。

5、制绒工艺化学反应方程式__SI+NAOH→NA2SIO3+H2__。

6、去PSG工艺化学总方程式__SIO2+HF→H2SIF6+H2O__。

7、硅片在切割的过程中所造成的损伤层约__10um左右。

8、制绒工艺主要控制点__减薄量__、__反射率___、_外观__、_绒面成活率__。

9、单晶制绒是利用晶体硅的___100__、___111___不同晶向在__碱溶液___中进行__ 各向异性____腐蚀的特性。

10、扩散过程中应用气体N2、O2、___小N____。

11、扩散在电池片上主要目的是形成一层_PN结_____。

12、进入扩散间必须经过二次风淋，穿戴好_洁净服_____、_静电鞋、口罩、乳胶手套。

13、扩散方块电阻不均匀度__≤10%____，同一硅片扩散方块电阻不均匀度_≤5%____。

14、检测方块电阻用到_四探针______仪器，测试时扩散面向__上____。

15、清洗石英器件所需要的化学品__HF____、__HCL2____，清洗时应戴好积防毒面具，防酸服，戴好乳胶手套、防酸长手套。

16、POCl3在高温下（>600℃）分解的反应式为__(5POCL3≥600 3PCL5+ P205)，其中生成的P2O5在扩散温度下与硅反应式为(2P2O5+5Si=5SiO2+4P)，在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为(POCL3+O2=2 P205+6CL2)。

17、PECVD的中文名称：等离子体增强化学气相沉积。

18、PECVD镀膜方式有直接式、间接式两种。

19、镀减反射膜需要用到SIH4、NH3、N2、压缩空气四种气体。

一、填空题（28）1、我们公司主要使用的太阳能电池材料是_单晶硅_。

2、化学清洗中HCL的作用_去除金属离子_。

3、我们公司生产的单晶硅片是N型还是P型硅_P型_。

4、制绒的目的是：去除表面污垢和金属杂质、去除硅片表面的损伤层、增加PN结的表面积、形成绒面减少反射增强阳光的吸收。

5、制绒工艺化学反应方程式__SI+NAOH→NA2SIO3+H2__。

6、去PSG工艺化学总方程式__SIO2+HF→H2SIF6+H2O__。

7、硅片在切割的过程中所造成的损伤层约__10um左右。

8、制绒工艺主要控制点__减薄量__、__反射率___、_外观__、_绒面成活率__。

9、单晶制绒是利用晶体硅的___100__、___111___不同晶向在__碱溶液___中进行__ 各向异性____腐蚀的特性。

10、扩散过程中应用气体N2、O2、___小N____。

11、扩散在电池片上主要目的是形成一层_PN结_____。

12、进入扩散间必须经过二次风淋，穿戴好_洁净服_____、_静电鞋、口罩、乳胶手套。

13、扩散方块电阻不均匀度__≤10%____，同一硅片扩散方块电阻不均匀度_≤5%____。

14、检测方块电阻用到_四探针______仪器，测试时扩散面向__上____。

15、清洗石英器件所需要的化学品__HF____、__HCL2____，清洗时应戴好积防毒面具，防酸服，戴好乳胶手套、防酸长手套。

16、POCl3在高温下（>600℃）分解的反应式为__(5POCL3≥600 3PCL5+ P205)，其中生成的P2O5在扩散温度下与硅反应式为(2P2O5+5Si=5SiO2+4P)，在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为(POCL3+O2=2 P205+6CL2)。

17、PECVD的中文名称：等离子体增强化学气相沉积。

18、PECVD镀膜方式有直接式、间接式两种。

19、镀减反射膜需要用到SIH4、NH3、N2、压缩空气四种气体。

太阳电池生产中的工艺控制点引言太阳能电池是利用太阳能将光能转化为电能的装置。

太阳电池的生产过程中，工艺控制点是影响电池性能和质量的关键因素。

本文将就太阳电池生产中的工艺控制点进行详细介绍。

太阳电池的基本结构太阳电池通常由硅材料制成，其基本结构有以下三个部分： 1. 正极：由硅材料制成的P型半导体层组成，其中通过掺入少量磷元素使之呈现P型。

2. 负极：由硅材料制成的N型半导体层组成，其中通过掺入少量硼元素使之呈现N型。

3. 硅片：位于正负极之间，是太阳电池的光吸收层。

工艺控制点一：硅片制备硅片是太阳电池的光吸收层，其制备过程是影响电池性能的重要环节。

单晶硅制备单晶硅是制备高效太阳电池的关键材料之一。

其制备过程主要包括通过引入杂质来产生正负电荷以及形成P-N结构。

控制点主要包括： - 杂质的引入：掺入适量的掺杂剂是形成P-N结构的关键步骤。

应根据需要的P型或N型硅片掺入相应的掺杂剂，并严格控制掺杂剂的浓度。

- 温度控制：制备过程中的温度控制非常重要，过高或过低的温度都会影响硅片的质量和性能。

- 晶格常数的匹配：在制备单晶硅时，应注意晶格常数与分子晶格的匹配，以提高生产效率和降低成本。

多晶硅制备多晶硅是太阳电池生产中常用的材料之一，由于其结晶度较低，相对于单晶硅来说成本较低。

多晶硅制备的关键控制点包括： - 晶化方式：常用的晶化方式包括维尔森法、拉曼法、用槽晶等。

不同的晶化方式具有不同的晶格结构、生长速度和成本效益，需要根据具体情况选择适合的晶化方式。

- 结晶度控制：多晶硅的结晶度直接影响其导电性能，因此在制备过程中应控制晶化速度和温度，以提高结晶度。

工艺控制点二：电池片制备在太阳电池的生产过程中，电池片的制备是一个关键的环节。

衬底选择太阳电池片的衬底材料需要具备良好的导电性能和光吸收性能，常用的材料有玻璃、金属和塑料等。

衬底材料的选择应考虑到成本、稳定性和实际应用需求。

包埋层制备包埋层是固定电池片的关键步骤，通过采用适当的包埋材料可以提高电池的稳定性和耐久性。

一、填空题（28）1、我们公司主要使用的太阳能电池材料是_单晶硅_。

2、化学清洗中HCL的作用_去除金属离子_。

3、我们公司生产的单晶硅片是N型还是P型硅_P型_。

4、制绒的目的是：去除表面污垢和金属杂质、去除硅片表面的损伤层、增加PN结的表面积、形成绒面减少反射增强阳光的吸收。

5、制绒工艺化学反应方程式__SI+NAOH→NA2SIO3+H2__。

6、去PSG工艺化学总方程式__SIO2+HF→H2SIF6+H2O__。

7、硅片在切割的过程中所造成的损伤层约__10um左右。

8、制绒工艺主要控制点__减薄量__、__反射率___、_外观__、_绒面成活率__。

9、单晶制绒是利用晶体硅的___100__、___111___不同晶向在__碱溶液___中进行__各向异性____腐蚀的特性。

10、扩散过程中应用气体N2、O2、___小N____。

11、扩散在电池片上主要目的是形成一层_PN结_____。

12、进入扩散间必须经过二次风淋，穿戴好_洁净服_____、_静电鞋、口罩、乳胶手套。

13、扩散方块电阻不均匀度__≤10%____，同一硅片扩散方块电阻不均匀度_≤5%____。

14、检测方块电阻用到_四探针______仪器，测试时扩散面向__上____。

15、清洗石英器件所需要的化学品__HF____、__HCL2____，清洗时应戴好积防毒面具，防酸服，戴好乳胶手套、防酸长手套。

16、POCl3在高温下（>600℃）分解的反应式为__(5POCL3≥600 3PCL5+ P205)，其中生成的P2O5在扩散温度下与硅反应式为(2P2O5+5Si=5SiO2+4P)，在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为(POCL3+O2=2 P205+6CL2)。

17、PECVD的中文名称：等离子体增强化学气相沉积。

18、PECVD镀膜方式有直接式、间接式两种。

19、镀减反射膜需要用到SIH4、NH3、N2、压缩空气四种气体。