太阳电池的翘曲度

word格式-可编辑-感谢下载支持

生活中的功能材料

——单晶硅太阳能电池研究及发展

一、引言

随着人类社会的不断发展，人与自然的矛盾也愈来愈突出。目前全世界范围面临的最为突出的问题是环境与能源．即环境恶化和能源短缺。人类的主要传统能源 ( 石油、煤炭、天然气) 的储存量是有限的，且对环境有污染，所以节能环保型能源的开发和利用迫在眉睫。这个问题当然要通过各国政府采取正确的对策来处理。发展新能源材料及相应的技术，将是解决这一些问题最为有效的方法之一。

太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。事实上近年来人们对太阳能材料的研制和利用，已显示了积极有效的作用。这一新型能源材料的发展．既可解块人类面临的能源短缺问题，又不造成环境的污染。

从50年代的硅电池， 60年代的G a A s 电池， 70年代的非晶硅电池，80年代的铸造多晶硅电池， 到90年代的I I一Ⅵ化合物电池的开发和应用，到现今有机聚合物太阳电池和纳米结构太阳电池的研究开发，构成了太阳能光电材料和器 发展的历史脚印。目前太阳能电池材料主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅电池。硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。

二、单晶硅太阳电池的生产制备工艺

（一）、基本结构 word格式-可编辑-感谢下载支持

（二）、太阳能电池片的化学清洗工艺

切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。

具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类：

1、有机杂质沾污： 可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。

2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径 ≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除 ≥ 0.2 μm颗粒。

Q/321202HDT001-2010

1 太阳能级单晶硅片

1 范围

本标准规定了太阳能级单晶硅片的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于太阳能电池用的太阳能级单晶硅片（以下简称单晶硅片）。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划

3 术语和定义

3.1

本产品导电类型为p-型半导体硅片

导电类型是指半导体材料中多数载流子的性质所决定的导电特性，本产品导电类型是p-型半导体，其多数载流子为空穴的半导体。

3.2

杂质浓度

单位体积内杂质原子的数目。本产品的主要杂质是指氧含量、碳含量。

3.3

体电阻率

单位体积的材料对于两平行面垂直通过的电流的阻力。一般来说，体电阻率为材料中平行电流的电场强度与电流密度之比。符号为ρ，单位为Ω·cm 。

3.4

四探针

测量材料表面层电阻率的一种探针装置。排列成一直线、间距相等的四根金属探针垂直压在样品表面上，使电流从两外探针之间通过，测量两内探针的电位差。

3.5

寿命

晶体中非平衡载流子由产生到复合存在的平均时间间隔，它等于非平衡少数载流子浓度衰减到其始值的1/e(e=2.718)所需的时间。又称少数载流子寿命，简称少子寿命。寿命符号τ，单位为μs 。

3.6

孪晶

在晶体中晶体是两部分，彼此成镜象对称的晶体结构。连接两部分的界面称为孪晶或孪晶边界。在金刚石结构中，例如硅，孪晶面为（111）面。

3.7

单晶

不含大角晶界或孪晶界的晶体。

3.8

天通·光伏 T125M02单晶电池片规格书

1 适用范围

1.1 本标准规定了天通控股股份有限公司生产的P型125单晶硅太阳能电池片的要求、检验、包装等，详细描述了电池片的特性。

2 命名规则

T125M02

T 125 M 02

对角线长165mm

单晶

边长125mm

公司代号（天通）

3 材料性质

3.1 拉制方法：直拉(CZ)。

3.2 基材类型：P型，搀杂剂：硼（Boron）；扩散源：磷。

4 外观要求

4.1 颜色等级：蓝色；

4.2 弯曲度，翘曲度≤2mm；

4.3 无明显色斑，水痕印、手指印；

4.4 印刷清晰，主栅线粗细均匀；

4.5 无明显划痕，镀膜面边缘允许轻微带颜色的崩边。

5 技术要求

基片材料 P型单晶硅片

边长a 125×125(mm) ±0.5 mm

直径h 165mm ±1 mm（6.5英寸）

厚度

Thickness 200±20μm

面积 154.83 c㎡

正面（—） 正面银电极

氮化硅减反射膜

天通·光伏 背面（+） 银铝浆料背电极

铝背场

工作温度 -40℃ ~ +60℃

实物图片

正 面 背 面

印刷图案

正 面

天通·光伏

背 面

6 电性能参数

No. 效率Eff(%) 功率

P (W) 工作电压

单晶硅太阳能电池

图1太阳能电池的基本结构及工作原理

2,太阳能电池片的化学清洗工艺

切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀（钢丝）切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。

具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类：

1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。

2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径；

0.4仙颗粒，利用兆声波可去除>0.2飘粒。

3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片

表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如电镀”）到硅片表面。

1、用H2O2作强氧化剂，使电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在1.基本结构

指电极 清洗液中或吸附在硅片表面。

2、用无害的小直径强正离子(如H+),一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。

3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。

由于SC-1是H2O2和NH40H的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。

另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。