晶体硅太阳能电池生产工艺流程图

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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。背面做成BSF结构,以减小表面电子复合,印刷后要进行高温烧结。

(6)检测分选:为了保证产品质量的一致性,通常要对每个电池片测试,并按电流和功率大小进行分类,也可根据电池效率进行分级。

(7)包装入库:将分选好的电池片一部分可以进行包装,入库,准备外卖;其他的准备进入电池组件生产工序待用。

晶体硅太阳能电池组件流程图

电池组件工艺流程说明:

(1)电池分选:由于采用自产电池片,电性能测试在电池片工艺流程中已经完成,该步骤主要对电池片的色差、崩边、陷裂、缺角等外观不良进行筛选。

(2)正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接采用热风或红外焊接方式。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。

(3)背面串接:背面焊接是将多片电池串接在一起形成一个组件串。

(4)层压敷设:背面串接完成且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。敷设时保证各层之间的相对位置,调整好电池串间的距离,为层

压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、背板)。

(5)组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化,将电池、玻璃和背板粘接在一起,最后取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度、层压时间根据EVA的性质决定。

(6)修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕后应将其切除。

(7)逆电流测试:利用稳压电源在太阳能电池上外加正偏压或负偏压,然后观测红外热像图,判定电池片有无隐裂、虚焊等缺陷。

(8)装框:类似于给玻璃装一个镜框。给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步密封电池组件,以延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充,各边框间用角键连接。

(9)焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。

(10)高压测试:高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。

(11)组件测试:测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。

(12)包装入库:将电池片组件进行包装、入库。