第六章 标准硅太阳能电池工艺

硅太阳能电池-制造工艺————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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。

Si太阳能电池工艺流程目前主流的太阳能电池主要有硅系和化合物半导体系2大类（如图1），硅系中又分单晶硅和人多晶硅太阳能电池，本文针对硅系太阳能电池来说明太阳能电池的工艺流程。

图1 太阳能电池的主要分类及其工作原理示意图一、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（>10us）、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。

制造工艺-硅太阳能电池．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。

、边缘刻蚀、清洗：5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周边上存在任何微小的局部环，必须将它除去。

短路都会使电池并联电阻下降，以至成为废品。

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

、沉积减反射层：6增加沉积减反射层的目的在于减少表面反射，由于SiN ,PECVD淀积折射率。

太阳能电池关键工艺流程介绍摘要太阳能电池作为一种可再生能源的重要组成部分，其工艺流程对于太阳能电池的性能和效率有着重要的影响。

本文将介绍太阳能电池制造过程中的关键工艺流程，并对其进行详细解析。

1. 晶体硅材料的准备太阳能电池通常采用晶体硅材料制备，因为晶体硅具有良好的光电转换性能。

首先，从硅矿石中提取硅，经过一系列的化学处理和纯化过程，得到高纯度的晶体硅材料。

纯度高的晶体硅材料能够提高太阳能电池的效率和稳定性。

2. 晶体硅材料的切割和抛光将准备好的晶体硅材料切割成薄片，通常厚度在200-300微米之间。

切割后的硅片表面不平整，需要进行抛光处理，以提高表面的平整度和光反射率。

抛光过程通常采用化学机械抛光方法，利用化学溶液和机械力将硅片表面的不均匀性去除。

3. 晶体硅片的清洗切割和抛光后的晶体硅片表面可能会残留有油脂、灰尘等杂质，需要进行清洗。

清洗过程通常包括浸泡在有机溶剂中去除油脂、用酸碱溶液去除残留的化学物质，并用超纯水进行最后的冲洗。

4. 晶体硅片表面的蚀刻为了增加晶体硅片表面的光吸收能力，需要对其进行一定程度的蚀刻处理。

蚀刻过程中，使用酸溶液对晶体硅片表面进行处理，以形成微小的刺激结构，增加光的散射和吸收。

蚀刻过程的条件和时间需要精确控制，以确保形成的表面结构符合设计要求。

5. 制备p-n结的过程太阳能电池通常采用p-n结的结构，以实现光电转换的过程。

制备p-n结的关键是向晶体硅片表面引入杂质，形成n型和p型区域。

这一过程通常称为掺杂。

n型区域通常掺入磷或砷等杂质，而p型区域通常掺入硼或铝等杂质。

6. 金属电极的沉积制备完p-n结后，需要在晶体硅片的两侧分别沉积金属电极，以收集光电转换过程中产生的电子。

金属电极的沉积通常采用真空蒸镀或电镀等方法，将铝、银等材料沉积在晶体硅片表面。

7. 表面涂层为了减少光的反射和提高光吸收率，太阳能电池的表面通常会涂覆一层抗反射膜。

这一层膜能够减少光的反射，增加光的穿透深度，并提高光的吸收效率。

太阳能电池的制造过程一、硅材料的提取和精炼太阳能电池的主要材料是硅，而硅又以二氧化硅的形式存在于自然界中的石英和长石等矿石中。

首先，从矿石中提取出二氧化硅，然后通过冶炼和精炼等工艺进行加工处理，使其达到电池制造的要求。

二、硅片的制备在硅材料精炼后，需要将其制成硅片，也称为硅棒。

首先，将精炼后的硅材料加热至高温，然后通过拉拔或浇铸等方法将熔融的硅液注入到特制的硅棒模具中，待其冷却凝固后，即可获得硅片。

三、硅片的切割硅片通常为圆形，而太阳能电池需要的是方形或长方形的硅片。

因此，在硅片制备完成后，需要对其进行切割。

切割过程中使用钻石刀具，将硅片切割成所需的尺寸和形状。

四、硅片的抛光硅片的表面通常会有一些不平整和缺陷，这对太阳能电池的性能有一定的影响。

因此，在切割完成后，需要对硅片进行抛光，使其表面光滑，以提高光的吸收效率和电子传导性能。

五、硅片的清洗在抛光后，硅片表面可能会残留一些油脂、灰尘等杂质，这些杂质会影响电池的性能。

因此，需要将硅片进行清洗，去除上述杂质，以保证电池的质量和性能。

六、硅片的扩散扩散是太阳能电池制造中的一项重要工艺。

通过将硅片浸泡在磷酸或硼酸等掺杂液中，使掺杂物进入硅片内部，形成P型或N型硅片。

这样，硅片就具备了正负电性，为后续形成PN结铺平了道路。

七、金属化金属化是为了提高太阳能电池的电流传输能力。

在金属化工艺中，会在硅片表面涂覆金属导电膜，通常使用的是铝或银等金属。

这样，当光照射到电池表面时，金属导电膜就能将电子迅速传导出来，形成电流。

八、组装组装是将硅片和其他组件组合成太阳能电池的过程。

首先，将金属化后的硅片与前面板玻璃、背面板玻璃以及密封胶带等材料进行粘合。

然后，通过焊接或压接等方式，将金属导电膜与电池的正负极连接起来。

九、封装封装是保护太阳能电池并提高其稳定性的过程。

在封装中，会在电池表面覆盖一层透明的封装材料，通常是聚合物或硅胶等材料。

这样可以防止电池受到外界环境的影响，同时提高其耐久性和抗压能力。

太阳能电池制造工艺流程
《太阳能电池制造工艺流程》
太阳能电池是利用光能转化为电能的一种装置，它可以在阳光直射的情况下产生电能，这是一种十分环保的能源技术。

太阳能电池制造过程十分复杂，需要经过多道工艺流程才能制造出高品质的太阳能电池。

首先，太阳能电池的制造需要原材料，主要原材料是硅。

硅是制造太阳能电池的关键材料，它需要进行提纯和晶体生长的工艺流程。

首先，通过化学方法或物理方法将硅中的杂质去除，获得高纯度的硅材料。

然后，将高纯度的硅材料放入熔炉中，进行晶体生长，制备成硅片。

接下来，硅片需要进行多道工艺流程的加工，包括切割、清洗、腐蚀、扩散、沉积、膜沉积、薄膜蚀刻等多道工序。

这些工序需要精密的设备和严格的操作，以保证硅片的质量和性能。

在硅片的加工过程中，需要将硅片处理成n型和p型的硅片，然后将它们组装成太阳能电池芯片，这是太阳能电池制造的关键一步。

最后，将太阳能电池芯片进行封装，组合成太阳能电池板。

在封装的过程中，需要进行光伏玻璃的加工、防反射膜的膜沉积、电池片的粘接封装等工艺流程。

整个太阳能电池制造工艺流程是一项技术密集、过程繁复的工
艺流程，需要高精度的设备和严格的操作规范。

通过这些工艺流程，才能制造出高效、高品质的太阳能电池，为可再生能源发展做出贡献。

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太阳能电池的生产工艺
1.硅片生产
太阳能电池的基础是硅片，硅片是通过“Czochralski法”制造的。

在该过程中，纯度最高的硅块通过数次熔化和成形来形成硅棒，然后硅棒被切割成硅片。

2.清洗
硅片经过清洗过程，以去除表面的杂质。

3.扩散
把制成硅片经过一次的表面涂上磷或硼这种杂质，这样就形成了p和n两种导电型的硅片。

4.光电转换
将扩散过的硅片放到一个加热炉里，在高温和有氧的环境下进行氧化和磷酸钙涂覆，这样就形成了太阳能电池的光电转换层。

5.切割
将制成的太阳能电池板，用雷射或铣床等切成合适的大小（如5英寸或6英寸）。

6.接线
将切割的太阳能电池板，通过金属线（如银线或铜线）连接到一个交流或直流的导线上。

7.封装
将电池板放入一个封闭的外壳中（如塑料或铝制外壳），内部充满硅胶或其他保护材料，这样就保证了电池板对外部环境的防护和稳定性。