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化成工艺对磷酸铁锂锂离子电池性能的影响闻人红雁;毛松科;田德祥【摘要】采用磷酸铁锂-石墨作为正负极材料制备超大容量叠片式单体电池(200Ah),分析两种不同化成工艺对锂离子电池性能的影响.分析了不同化成工艺后对应的电池负极的表面情况、电池内阻大小以及单体电池放电容量和循环性能等.结果显示,适当降低充电电压,有利于负极表面SEI膜的形成,并且形成的负极极片表面光滑,制备的电池具有更好的化成性能和循环性能.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】4页(P372-374,426)【关键词】磷酸铁锂大容量电池;化成工艺;循环寿命【作者】闻人红雁;毛松科;田德祥【作者单位】浙江佳贝思绿色能源有限公司,浙江余姚315400;浙江佳贝思绿色能源有限公司,浙江余姚315400;浙江佳贝思绿色能源有限公司,浙江余姚315400【正文语种】中文【中图分类】TB34随着石油资源的枯竭和价格高涨以及环境污染问题的日益突出，电动汽车包括纯电动、混合动力汽车受到世界各国的广泛重视，而高性能的动力电池是电动汽车的核心技术之一。
锂离子电池具有高比能量、无记忆效应、绿色环保等特点，作为电动汽车用动力电池具有其它二次电池无法比拟的优势［1-3］，特别是以橄榄石结构LiFePO4为正极材料的锂离子电池，以其资源丰富、环境友好、价格低廉、循环性能好以及过充电安全性高等优点，成为目前车用动力电池的首选之一［4-6］。
在锂离子电池制备过程中，化成是一道重要的工序，化成即对注液搁置后的电池进行首次充电，形成固体电解质界面膜（SEI）的过程［4-5］。
不同的化成工艺形成的SEI膜则有所不同，SEI膜的形态直接影响单体电池的综合性能，特别是对电池的循环性能影响巨大［7-9］。
传统的小电流预充方式有助于稳定的SEI膜形成，然而长时间的小电流或高截止电压充电会导致形成的SEI膜阻抗增大，从而影响电池的循环性能、倍率性能等。
极片辊压厚度极片辊压厚度是一个关键的工艺参数，它对电池的性能和安全性有着重要影响。
在辊压过程中，极片的厚度、密度和一致性等都会发生变化，因此需要对辊压工艺进行精细控制。
首先，极片辊压的目的是为了提高极片的密度和一致性，从而增强电极的电化学性能和提高电池的能量密度。
在辊压过程中，极片受到压力的作用，使得活性物质、粘结剂和集流体等材料在压力下紧密结合，形成一个整体。
同时，压力可以使极片内的气体排出，减少内部缺陷和孔洞，提高电极的结构稳定性。
其次，辊压厚度对电池的电化学性能有着显著影响。
如果极片太厚，会导致电极的电阻增大，影响电池的倍率和充放电性能。
而如果极片太薄，则会导致电极的结构不稳定，降低电极的力学性能和循环寿命。
因此，需要根据电池的实际需求和性能要求来确定合适的辊压厚度。
此外，极片辊压厚度还会影响电池的安全性。
在电池充放电过程中，如果极片厚度过小，可能会导致电极的膨胀和收缩变形，从而引发电极破碎、脱落等问题。
这不仅会影响电池的性能，还可能引发电池的安全问题。
因此，在确定辊压厚度时，需要充分考虑电极的机械性能和稳定性。
综上所述，极片辊压厚度是一个关键的工艺参数，它不仅影响电池的电化学性能和安全性，还会影响电池的成本和生产效率。
因此，在实际生产中，需要根据电池的实际需求和性能要求来确定合适的辊压厚度，并采用精细的控制技术来实现稳定、高效的辊压生产。
此外，对于不同种类的电池和不同的使用场景，辊压厚度的要求也可能会有所不同。
例如，对于高能量密度的动力电池，需要采用较薄的极片和较高的辊压压力来提高电极的结构稳定性和能量密度；而对于较低能量密度的储能电池或小型电池，则可能需要较厚的极片和较低的辊压压力来保证电极的机械性能和安全性。
另外，在实际生产中，辊压厚度也会受到多种因素的影响，如原材料的性质、粘结剂的类型和用量、集流体的结构和分布等。
因此，为了实现精确控制和优化生产，需要对这些因素进行综合考虑和分析。
pack电池生产工艺Pack电池是一种常见的电池类型，其生产工艺对于电池的性能和质量至关重要。
本文将介绍Pack电池的生产工艺及其相关内容。
一、Pack电池的概述Pack电池是由多个单体电池组成的电池组，常见的有锂离子电池和镍氢电池等。
Pack电池通常应用于电动车、储能系统等领域，因其具有高能量密度、长寿命和可靠性等优点而受到广泛关注。
二、Pack电池的生产工艺1. 单体电池生产：Pack电池的生产首先需要制造单体电池。
单体电池的生产包括正极和负极材料的制备、电解液的配制、隔膜的制备以及电池壳体的加工等。
这些材料和工艺的选择和控制对于单体电池的性能和安全性具有重要影响。
2. 单体电池测试：生产出的单体电池需要进行严格的测试，以确保其符合设计要求。
测试内容包括电池容量、内阻、循环寿命等指标的检测，同时还需要进行电池的安全性测试，如过充、过放、高温等条件下的测试。
3. 单体电池组装：通过自动化设备将单体电池组装成Pack电池。
组装过程中需要注意电池的正负极连接、电池间隔膜的安装、电池外壳的封装等。
同时，还需要对组装后的Pack电池进行外观检查和电性能测试，确保其质量和性能。
4. Pack电池测试：组装好的Pack电池需要进行全面的测试，以验证其质量和性能。
测试内容包括电池的容量、内阻、循环寿命、温度特性等指标的测量，同时还需要进行安全性测试，如过充、过放、高温等条件下的测试。
5. Pack电池包装：通过自动化设备对Pack电池进行包装。
包装一般包括电池外壳的封装、标识和说明书的贴附等。
在包装过程中需要注意保护电池的外观和安全性，同时还需要对包装后的Pack电池进行外观检查和电性能测试。
三、Pack电池生产工艺的关键点1. 材料选择和控制：单体电池的性能和安全性受到正极、负极材料以及电解液等材料的影响，因此需要选择合适的材料，并进行严格的质量控制。
2. 工艺参数控制：生产过程中的工艺参数对于电池的性能和质量具有重要影响，如电极涂布工艺、电池成型工艺、电池组装工艺等。
光伏电池的制造工艺与质量控制光伏电池作为可再生能源领域的重要组成部分，其制造工艺与质量控制显得尤为重要。
本文将介绍光伏电池的制造工艺流程，并探讨质量控制的关键要素。
一、光伏电池的制造工艺（1）硅材料准备：光伏电池的主要原料是硅材料，其中多晶硅和单晶硅是常用的材料。
在制造工艺中，首先需要对硅材料进行准备，包括原料的选择、清洗、熔炼等步骤。
（2）硅片制备：硅材料经过熔炼后，会得到硅锭。
接下来，硅锭经过切片机切割成薄片，得到硅片。
硅片的厚度决定了光伏电池的吸收光线的能力。
（3）电池片制备：将硅片进行多次加工，包括清洗、去毛刺、抛光等步骤，得到最终的光伏电池片。
在此过程中，需要确保光伏电池片表面的光线吸收效率和导电性能。
（4）组件制备：将多个光伏电池片按照一定的规则和排列方式连接在一起，形成光伏电池组件。
组件制备过程中需要考虑电池片之间的电连性、封装防尘等因素。
二、质量控制的关键要素（1）原材料选择：在光伏电池的制造过程中，原材料的质量对最终产品的性能有着重要影响。
因此，选择高质量的硅材料以及其他辅助材料是确保产品质量的基础。
（2）生产设备控制：光伏电池的制造需要借助各种生产设备，包括切片机、清洗机、抛光机等。
保持设备的正常运转状态，定期进行维护和检修，可以有效提高产品的一致性和稳定性。
（3）工艺参数控制：不同的工艺参数对光伏电池的性能有着直接影响。
因此，精确控制工艺参数，例如温度、湿度、加工速度等，可以提高产品的质量稳定性，并确保产品性能的一致性。
（4）质量检测与测试：光伏电池的制造过程中，需要进行多次的质量检测和测试，以确保产品的质量符合要求。
常用的检测方法包括电性能测试、光吸收测试、光电转换效率测试等，通过这些测试可以对产品的性能进行评估和验证。
三、结语光伏电池的制造工艺与质量控制是确保产品质量和性能的重要环节。
通过合理选择原材料、控制生产设备、精确控制工艺参数，以及进行质量检测与测试，可以有效提高光伏电池产品的质量稳定性和一致性。
电池生产极片辊压设备的工艺参数优选与控制随着电动汽车、储能设备的快速发展，电池生产技术也在不断进步。
电池的极片是电池的核心组成部分之一，其制备过程中的工艺参数优选与控制对电池性能和寿命具有重要影响。
本文将从工艺优选与控制两个方面，详细介绍电池生产极片辊压设备的相关内容。
一、工艺参数优选1. 辊压力优选辊压力是指辊压设备在辊压过程中施加在电池极片上的力量。
合理的辊压力可以提高电池极片的致密度和电池性能。
通常，辊压力过小会导致极片厚度不均匀和粘结不牢，辊压力过大则容易引起极片损坏。
辊压力的优选需要考虑多个因素，如极片材料、厚度、宽度以及设备参数等。
通过实验和模拟分析，可以确定最佳的辊压力范围，以获得理想的电池极片质量和性能。
2. 辊压速度优选辊压速度是指辊压设备在辊压过程中的运行速度。
适当的辊压速度可以确保辊压过程的稳定性和一致性。
过高或过低的辊压速度都会对极片的质量产生负面影响。
在确定辊压速度时，需考虑极片的材料和形状，以及辊压设备的参数。
较低的辊压速度可以提供更好的控制和更高的一致性，较高的辊压速度则可以提高生产效率。
通过实验和数据分析，可以找到适合不同极片和设备的辊压速度范围。
3. 辊压温度优选辊压温度是指辊压设备在辊压过程中施加在极片上的温度。
适当的辊压温度可以改善极片的成型和结构稳定性。
不同材料的极片对辊压温度有不同的要求。
辊压温度的优选应综合考虑极片材料的热稳定性和热传导性，以及辊压设备的特性。
辊压温度过高可能导致极片变形或热损伤，辊压温度过低可能导致极片的成型质量不佳。
通过实验和热力学模拟，可以确定每种材料的辊压温度范围。
二、工艺参数控制1. 辊压力控制辊压力的控制是确保辊压设备在生产过程中能够稳定施加适当的辊压力的关键。
可以通过电子称重传感器、压力传感器等装置实时监测辊压力，并与设定值进行比较，实现闭环控制。
辊压力的控制系统需具备高精度、高稳定性和高响应速度。
可通过反馈控制和PID控制算法实现辊压力的在线调节，确保在不同工况下都能保持辊压力的稳定性和一致性。
三元锂电辊道窑烧结工艺参数三元锂电池是目前电动车辆和储能设备中最常用的电池类型之一，而电池的性能很大程度上取决于其制备工艺。
其中，烧结工艺参数是影响三元锂电池性能的重要因素之一。
本文将重点介绍三元锂电池在滚道窑烧结工艺中的参数设置。
烧结温度是影响三元锂电池正极材料结晶度和电化学性能的关键参数之一。
一般来说，烧结温度过高容易导致正极材料结晶粗大，影响电池的电化学性能；而烧结温度过低则会使得正极材料未完全结晶，同样影响电池性能。
因此，在实际生产中，需要通过不断调整烧结温度，找到最佳的烧结温度范围，以保证电池性能的最佳表现。
烧结时间也是影响三元锂电池性能的重要参数之一。
烧结时间过长会导致正极材料过度烧结，影响电池的性能；而烧结时间过短则会导致正极材料未能完全烧结，同样会影响电池性能。
因此，在实际生产中，需要通过合理调整烧结时间，找到最佳的烧结时间范围，以保证电池性能的稳定性和可靠性。
烧结气氛也是影响三元锂电池性能的重要参数之一。
不同的烧结气氛会对正极材料的结晶度和电化学性能产生不同的影响。
一般来说，氧气含量较高的烧结气氛有利于正极材料的结晶生长，提高电池的电化学性能；而氧气含量较低的烧结气氛则可能会影响正极材料的烧结效果，降低电池性能。
因此，在实际生产中，需要通过调整烧结气氛的组成，找到最适合的烧结气氛条件，以保证电池性能的优良表现。
三元锂电池在滚道窑烧结工艺中的参数设置对电池性能具有重要影响。
在实际生产中，需要通过合理调整烧结温度、烧结时间和烧结气氛等参数，找到最佳的工艺条件，以保证电池性能的稳定性和可靠性。
只有在不断优化工艺参数的基础上，才能生产出性能优良的三元锂电池，满足不同领域的需求。
分切工艺技术核心介绍在极片分切工艺中，刀具的侧向压力和重叠量是圆盘切刀部的主要调整参数，需要根据极片的性质和厚度详细调整。
1、锂电池极片圆盘剪的裁切方式具有完全不同的特点：（1）极片分切时，上下圆盘刀具有后角，类似与剪刀刀刃，刃口宽度特别小。
上下圆盘刀不存在水平间隙，而是上下刀相互接触并存在侧向压力。
（2）板料分切时上下基本上都有橡胶托辊，平衡上下刀在剪切时产生的剪力和剪切力矩，避免板料的大幅变形。
而极片分切没有上下托辊。
（3）极片涂层是由颗粒组成的复合材料，几乎没有塑性变形能力，当上下圆盘刀产生的内应力大于涂层颗粒之间的结合力，涂层产生裂缝并拓展分离。
2、极片分切质量影响因素影响毛刺的大小、断面形貌特征及极片尺寸精度等质量的因素有很多，根据现有的理论，可以总结为：极片的物理力学性能、极片厚度、上下成对刀具的侧向压力、上下成对刀具的重叠量、刃口磨损状态、咬入角、圆盘刀精度等。
（1）材料物理力学性能的影响。
材料的塑性好，剪切时裂纹会出现得较迟，材料被剪切的深度较大，所得断面光亮带所占的比例就大；塑性差的材料，在同样的参数条件下，则容易发生断裂，断面的撕裂带所占的比例就会偏大，光亮带自然也较小。
（2）上下成对刀具侧向压力的影响。
在极片的分切中，刀具侧向压力是影响分切质量的关键因素之一。
剪切时，断裂面上下裂纹是否重合、剪切力的应力应变状态都与侧向压力的大小关系密切。
侧向压力太小时，极片分切可能出现分切断面不齐整、掉料等缺陷，而压力太大，刀具更容易磨损，寿命更短（一直是制造工艺的平衡点：既要达到工艺标准又需要降低成本）。
（3）上下成对刀具的重叠量的影响。
重叠量的设置主要与极片的厚度有关，合理的重叠量有利于刀具的咬合，其影响包括剪切质量的优劣、毛剌的大小和刀具刃口磨损快慢等问题。
（4）咬入角的影响。
咬入角增加，剪切力所产生的水平分力也会增大。
如果水平分力大于极片的进料张力，板材要么打滑，要么在圆刀前拱起来而无法剪切。
德方纳米液相法工艺磷酸铁锂介绍在锂电池行业中，磷酸铁锂是一种重要的正极材料。
德方纳米液相法工艺磷酸铁锂（DLFP）是一种常用的制备方法，其具有制备简单、成本低廉、颗粒均匀等优点。
本文将详细探讨DLFP的制备方法、工艺参数对产品性能的影响以及其在实际应用中的优势。
制备方法1.准备原料：–磷酸铁锂前驱体（如氯化铁、硝酸铁、亚硝酸铁等）–溶剂（如水、有机溶剂等）–表面活性剂2.制备纳米液相法磷酸铁锂：–将磷酸铁锂前驱体溶解在溶剂中，得到前驱体溶液。
–添加适量的表面活性剂，调节pH值，控制反应条件。
–通过加热或加压等方式促进反应。
–经过沉淀、过滤、洗涤等工艺步骤，得到磷酸铁锂产品。
工艺参数对产品性能的影响DLFP工艺中的参数对最终产品的性能有重要影响，以下是一些主要参数及其影响：1. pH值pH值对DLFP晶粒尺寸和分布均匀性有显著影响。
较高的pH值可促进晶粒生长，但过高的pH值会导致晶粒粗大。
因此，在制备过程中，需要控制合适的pH值。
2. 温度反应温度对DLFP晶粒尺寸和结晶度有影响。
较高的温度有助于快速形成纳米晶体，并提高产品结晶度，但高温也可能导致晶粒粗大。
因此，在确定温度时，需要平衡反应速率和晶粒尺寸。
3. 表面活性剂表面活性剂可以调节DLFP颗粒的尺寸、形状和分布。
不同的表面活性剂对产品性能的影响不同，需根据实际情况选择合适的表面活性剂。
4. 混合速度混合速度对DLFP颗粒的均匀性和尺寸分布有重要影响。
较高的混合速度可以减小颗粒尺寸，但过高的速度也可能引起颗粒团聚。
因此，需要仔细控制混合速度。
DLFP的应用DLFP具有以下优势，使其广泛应用于锂电池领域：1. 高能量密度DLFP具有较高的能量密度，可以提供更长的续航时间和更大的功率输出。
这使得DLFP在电动汽车和储能系统等领域具有广泛应用前景。
2. 良好的循环性能DLFP具有良好的循环寿命和循环稳定性，能够保持较高的容量和功率输出。
这使得DLFP成为高端应用领域的首选正极材料。
正极涂布工段重点总结
涂布工艺对锂电池性能的影响
极片涂布一般是指将搅拌均匀的浆料均匀地涂覆在集流体上，并将浆料中的有机溶剂进行烘干的一种工艺。
涂布的效果对电池容量、内阻、循环寿命以及安全性有重要影响，保证极片均匀涂布。
涂布方式的选择和控制参数对锂离子电池性能的有重要影响.
主要表现在：
1）涂布干燥温度控制：若涂布时干燥温度过低，则不能保证极片完全干燥，若温度过高，则可能因为极片内部的有机溶剂蒸发太快，极片表面涂层出现龟裂、脱落等现象。
2）涂布面密度：若涂布面密度太小，则电池容量可能达不到标称容量，若涂布面密度太大，则容易造成配料浪费，严重时如果出现正极容量过量，由于锂的析出形成锂枝晶刺穿电池隔膜发生短路，引发安全隐患。
3）涂布尺寸大小：涂布尺寸过小或者过大可能导致电池内部正极不能完全被负极包住，在充电过程中，锂离子从正极嵌出来，移动到没有被负极完全包住的电解液中，正极实际容量不能高效发挥，严重的时候，在电池内部会形成锂枝晶，容易刺穿隔膜导致电池内部电路。
4）涂布厚度：涂布厚度太薄或者太厚会对后续的极片轧制工艺产生影响，不能保证电池极片的性能一致性。
另外极片涂布对电池的安全性有重要意义。
涂布之前要做好5S工作，确保涂布过程中没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，如果混入杂物会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸。
工艺参数对单晶硅太阳能电池性能的影响1.1 硅片的表面处理不管是硅片的前期加工，留下的损伤层。
还是在原硅片制作为太阳能电池的生产工艺中，都需要对硅片表面进行处理，其中是主要的包括表面去损伤层和硅表面制绒。
1.1.1 表面损伤层在切割、研磨和抛光过程中，均使晶片表面产生一层损伤层。
尤其在切割和研磨过程中，晶片表面形成一个晶格高度扭曲层和一个较深的弹性变形层。
迟火或扩散加热时，弹性应力消失，但产生高密度位错层。
切、磨、抛过程中引进的二次缺陷，比生长单晶时产生的缺陷有时多达4 个数量级。
表面损伤层里有无穷多的载流子复合中心，使光生载流子的寿命大大降低，不可能被P-N 结静电场分离。
最后致使生产出的成品太阳能电池片中的漏电流过大，影响硅电池片最后整体的转换效率。
因此在单晶硅材料进行太阳能电池片加工前，必须把原始硅片切割过程中引入的损伤层尽可能的减少至最低。
主要用高浓度酸或是碱溶液对硅片表面进行近似抛光地腐蚀。
将硅片在切割、研磨和抛光过程中所产生的机械损伤层去除掉。
1.1.2 表面织构化如何提高硅片转换效率是太阳电池研究的重点，而有效地减少太阳光在硅片表面的反射损失是提高太阳电池转换效率的一个重要方法。
在晶体硅太阳能电池表面沉积减反射膜或制作绒面是常用的两种方法，其中在硅片表面制作绒面的方法以其工艺简单、快捷有效而备受青睐。
化学腐蚀单晶硅片是根据碱溶液对硅片的[100]和[111] 晶向的各向异性腐蚀特性，通过在单晶硅表面形成随机分布的金字塔结构绒面，增加光在硅片表面的反射吸收次数, 从而达到在硅片表面形成陷光的效果有效地降低太阳电池的表面反射率，从而提高光生电流密度。
在工业生产领域，单晶硅表面腐蚀采用的是氢氧化钠和异丙醇溶液体系，表面反射率可以控制在12%以下。
对于既可获得低的表面反射率，又有利于太阳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2~10微米之间，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，要求我们比较透彻的了解金字塔绒面的形成机理，控制对制绒过程影响较大的因素，在较短的时间内形成质量较好的金字塔绒面。
目前已经有许多的研究小组对单晶硅片的各向异性腐蚀过程进行了细致深入的研究，各自给出了制备金字塔绒面的优化工艺条件。
在国外的研究和生产中，大部分的制绒液是碱（NaOH，KOH，Na2CO3，23 （CH3）NOH）与异丙醇的混合溶液。
在中国，考虑到生产成本，太阳电池制造商大4多使用价格相对较低的乙醇来替代异丙醇，与氢氧化钠的水溶液混合而成制绒液。
目前针对单晶硅片在（氢氧化钠+乙醇）的混合体系中形成金字塔绒面的过程，尚未见详细的研究报道。
在参考已经报道的实验数据的基础上，经过大量的实验，总结出了（氢氧化钠+乙醇）的混合体系对单晶硅片进行制绒的适宜参数，从而在较短时间内（30分钟）获得色泽均匀、反射率低的绒面单晶硅片。
然而当将实验室的条件下得到参数应用在生产线上时，往往在开始的几个批次，可以加工出较理想的绒面，但随着产量的增加，绒面质量急剧变差，称之为制绒液的“失效”。
这种失效是由于制绒液中的主要成分一NaO和乙醇的含量，与最初的设置值已相去甚远。
另外, 在绒面质量开始变差的时候，如果延长反应时间，可以加以改善。
因而，我们仔细观察了随着NaO的浓度、乙醇的浓度和反应时间的变化，绒面的微观形貌和硅片表面反射率的变化情况。
从本质上来讲，绒面形成的过程，就是金字塔的成核和生长的过程，一切表观参数对绒面质量的影响，究其根本就是影响了金字塔的成核或者生长。
接下来从这个角度详细分析了氢氧化钠和乙醇在制绒过程中各自扮演的角色。
（1）时间的影响因素制绒液中含有15克/升的NaOH和10vol%的乙醇，温度85C,单晶硅片经1分钟、5分钟、10分钟、30分钟腐蚀后，表面的微观形貌见图3-1，反射谱见图3-2，由于10分钟和30分钟的反射谱非常接近，所以省略了后者。
由图3-1 可以看出在适宜的条件下，金字塔的成核、生长的过程。
经热的浓碱去除损伤层后，硅片表面留下了许多肤浅的准方形的腐蚀坑。
1分钟后，金字塔如雨后春笋，零星的冒出了头；5分钟后，硅片表面基本上被小金字塔覆盖，少数已开始长大。
我们称绒面形成初期的这种变化为金字塔“成核”。
如果在整个硅表面成核均匀，密度比较大，那么最终构成绒面的金字塔就会大小均匀，平均体积较小，这样的绒面单晶硅片不仅反射率低，而且有利于后续的扩散和丝网印刷，制造出的太阳电池的性能也更好。
很多相关的研究工作就是着力于增大金字塔的成核密度。
从图3-1的C可以看出，10分钟后，金字塔密布的绒面已经形成，只是大小不均匀，反射率也降到了比较低的水平。
随着时间的延长，金字塔向外扩张兼并，体积逐渐膨胀，尺寸趋于均等，反射率略有降低。
在实际生产中，硅片卡在承片盒内的区域，受到的腐蚀不充分，绒面成形的时间较其他区域要长。
另一方面，我们通过大量生产实践发现，大金字塔的绒面单晶硅电池，性能略逊于小金字塔。
原因可能在于，大金字塔尖锐的塔尖易于崩塌，扩散形成的p-n结受到了破坏。
所以，我们在优化单晶硅片制绒工艺时，应该既考虑降低反射率，也要兼顾太阳电池的最终性能和外观等各方面的因素。
(a) 1min (b) 5min(c) 10mi n (d) 30mi n图3-1单晶硅经不同时间制绒腐蚀后，表面的SEM照片图3-2不同时间制绒后，硅片的反射谱（2）乙醇的含量对绒面的影响制绒液中NaOH的浓度为15克/升，反应温度85 C,乙醇的含量从0增大到30vol%。
经30分钟制绒处理后，单晶硅片表面的金字塔绒面的微观形貌的变化如图3所示。
随着绒面形貌的变化，反射率也有所波动，图4展示了硅片对波长在400至1000纳米之间的光波的平均反射率随溶液中乙醇含量的变化，其中除了20vol%乙醇的数据点外，其余各点分别对应图3中的四个样品。
当溶液中不含乙醇时，反应进行的速度比较快，硅片经30分钟制绒处理后，两面共被腐蚀减薄了40微米。
表面只有一些稀疏的金字塔，体积比较小。
由于金字塔的覆盖率很低，硅片对光的反射最强烈。
我们向溶液中加入了少许乙醇（3vol%），这种情况就大有改观，反应速度减缓，经过相同时间的腐蚀，硅片只减薄25微米，而金字塔分布错落有致，反射率几乎降到了最低。
只是在制绒过程中可以观察到，有一些反应产生的氢气泡贴在硅片表面，缓慢释放，造成外观的斑点，为商业销售所不喜。
只需将乙醇的含量增大到5vol%，斑点的问题即可解决。
乙醇的含量在3vol%—20vol%的范围内变化时，制绒反应的变化不大，都可以得到比较理想的绒面，而5vol% —10vol%的环境最佳。
当乙醇的含量达到30vol%，金字塔的覆盖率再次降低，反射率升高，只是此种条件下的反应速度缓慢，硅片只减薄了10微米。
变化⑻无乙醇(b)3vol%(c) 10vol% (d) 30vol%图3-3单晶硅经不同乙醇含量的制绒液腐蚀后,Concentration of Ethanol p vol^>图3-4绒面平均反射率随乙醇含量的由此可以看出，乙醇在制绒液中主要起到两点作用：一，协助氢气泡的释放；二，减弱NaO溶液对硅片的腐蚀力度，调节各向异性因子。
第一点已经为大家所认同。
从硅片减薄的程度可以判断，随着乙醇的增加，硅片被腐蚀的速度减慢。
纯NaOH水溶液，在高温下不仅对原子排列稀疏的（100）晶面破坏性很强，对致密的（111）晶面也不再和颜悦色，各个晶面都受到腐蚀而不断消溶。
于是大部分的区域被冲刷形成了平原；而在局部，由于氢气泡或溶液中某些杂质的庇护，一些零星的金字塔暂时幸存了下来。
乙醇明显减弱了NaOH的腐蚀强度，增强了腐蚀的各向异性，有利于金字塔的成形和生长。
而当乙醇的含量过高时，碱溶液对硅的腐蚀能力变的很弱，各个晶面都好像坚不可摧的铜墙铁壁，各向异性因子又趋向于1。
至于乙醇减弱NaOl溶液腐蚀强度的机理，尚待深入研究。
（3）NaOH的含量对绒面的影响这一组实验，是维持制绒液中乙醇的含量为10 %，温度85 C, 时间30分钟，NaO的浓度从5克/升到55克/升之间变化。
图3-5、图3-6 分别是不同浓度NaO溶液腐蚀形成绒面的微观形貌与对400至1000纳米之间的光波的平均反射率。
5g/L 15g/L55g/L图3-5单晶硅经不同浓度NaO溶液腐蚀后, 表面SEM照片图3-6绒面平均反射率随NaO浓度变化从绒面的表面可以看出，经过相同时间的生长，NaOH的浓度越高，金字塔的体积越大。
这说明在反应的初期，金字塔的成核密度近似，不受NaO浓度的影响。
而制绒液的腐蚀性随NaO H浓度的变化比较显著，浓度高的NaOH溶液与硅进行化学反应的速度加快，反应相同时间后，金字塔的体积更大。
当NaOH的浓度超过了一定的界限，溶液的腐蚀力度过强，各向异性因子变小，绒面会越来越差，直至出现类似“抛光”的效果。
从图3-6可以看出，相比于乙醇，有利于绒面生长的NaOH浓度范围比较小，在10—20克/升之间。
这就要求生产工艺人员严格的控制制绒液中的NaOH浓度。
NaOH与乙醇的混合溶液对晶体硅进行各向异性腐蚀，可以制备出类金字塔的织构表面。
理想的绒面应是金字塔体积较小、大小均匀、覆盖率高。
为了得到质量较好的绒面，首先，制绒反应初期金字塔成核均匀、密度较高；其次，碱腐蚀的各向异性因子约为10。
适宜的制绒液中应含有约15克/升的NaOH, 5—10vol%的乙醇，在85C下反应30分钟，就可以在单晶硅片表面形成色泽均匀、反射率低的金字塔绒面。
NaOH含量的变化会改变溶液的腐蚀强度，适宜生产的浓度范围比较狭窄。
乙醇不仅可以加速反应产生的氢气泡从硅片表面的逃逸，更重要的是，减弱了NaOH的腐蚀强度，获得良好的各向异性因子。
乙醇的允许范围较NaOH宽泛许多，在工业生产中容易控制。
制绒反应的时间延长，金字塔的体积膨胀，大小趋于均匀，反射率略有降低。
在大规模生产中，我们应考虑到生产效率、反射率、后续加工过程等多方面的因素，选择适宜的制绒工艺条件。
1.2 扩散扩散过程是在P型衬底上掺杂N型磷，以形成PN吉。
这一步是太阳能电池生产的关键步骤。
PN吉是光电转换的中心，当电池暴露于太阳光谱时，能量小于禁带宽度Eg的光子对也池输出无贡献。
电池输出能量大于禁带宽度的光子。
在扩散中形成的PN结所形成的能带，直接影响电池的转换效率。
1.2.1 扩散温度和时间扩散时的温度和时间是控制电池吉深的主要因素，测定扩散吉深可以判定扩散温度及时间是否适当。
