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1、P型單晶硅太陽電池工藝joe2目錄TestwafersTexturingCleaningbeforediffusionDiffusionEdgeisolationandremovePSGPECVDScreenprintingandfiringSEsolarcellsintroducejoe3來料檢驗現(xiàn)在有的電池生產公司會有這道生產工序，因為優(yōu)質硅片在市場上常常處于“有價無市”的狀態(tài)，缺貨嚴重，許多硅片制造商經常會用硅棒的“頭尾料”來以次充好，賣給下游電池制造商，所以加上這道工序用來檢驗硅片的質量。此道工序主要檢驗硅片
2、的厚度、少子壽命、表面平整度、是否有微裂紋、電阻率、表面油污等，同時具有插片功能，可將硅片插入25片一盒的晶片盒中。我所知的設備供應商是韓國的fortix公司。這種設備插片速度不是很快，所以平時也只是用來做抽查檢驗，大部分硅片還是手工插入晶片盒流入下一工序。joe4texturing第二道工序是制絨。為了提高單晶硅太陽電池的光電轉換效率,工業(yè)生產中通常采用堿與醇的混合溶液對(100)晶面的單晶硅片進行各向異性腐蝕，在表面形成類似“金字塔”狀的絨面結構（陷光結構）,有效的增強了硅片對入射太陽光的吸收,從而提高光生電流。
3、顯微鏡下的絨面結構圖joe5國內一般采用深圳捷佳創(chuàng)in-line制絨機。我所見的該廠家的制絨機有單槽產200、300和400片三種，制絨槽的材料有PVC樹脂和不銹鋼兩種。工藝條件視硅片表面質量而定，以200片一槽不銹鋼材質的設備為例，硅片表面油污較少易于制出絨面，堿濃度可在0.8-1.2%之間，醇添加6-10升即可，硅酸鈉500克。反應時間18-25分鐘，反應溫度80-82度。若表面較臟，工藝的變數(shù)就很大了，反應時間一般是延長至40分鐘，同時加大堿濃度，甚至在制絨前采用高濃度堿液腐蝕的“粗拋”工藝。由于受原材料影響較
4、大，所以制絨工藝很不穩(wěn)定，需要很有經驗的工藝人員在場控制。制絨工藝所用的化學輔料現(xiàn)在普遍是NaOH,異丙醇和硅酸鈉。有個別公司不用硅酸鈉。texturingjoe6擴散前清洗制絨后會進行擴散制結，在擴散前要進行酸洗，洗去硅片表面附著的金屬離子。主要采用鹽酸溶液，清洗機一般采用捷佳創(chuàng)和北京七星華創(chuàng)的。清洗作業(yè)還要用到HF溶液，洗去硅片表面上的薄氧化層。硅片經過兩種酸液的清洗順序沒有嚴格要求，一般是先經過HCl，再經過HF。joe7diffusionjoe8diffusion擴散的主要目的是制作PN結，在摻硼的P型硅片上
5、用三氯氧磷進行擴散。三氯氧磷（磷源）呈液態(tài)，放在擴散爐后面，一般源溫為18-25度，通過載氣N2傳進擴散爐體。三氯氧磷與氧氣在爐內反應生成磷擴散進硅片表面下0.3-0.5um，同時通保護N2，調節(jié)氣流，保證擴散結的均勻性。目前大多數(shù)廠商采用中電48所和北京七星華創(chuàng)的國產擴散爐，國產爐擴散的均勻性不好，氣流量大，爐口密封性不好，常有綠色的偏磷酸生成。國外Centrotherm公司生產的擴散爐也有少數(shù)公司采用，效果很好，缺點是編輯新擴散工藝不方便，要求工藝人員會計算機編程語言才能編寫工藝程序。以下是我編寫的一個擴散工藝r
6、ecipe,采用了小氣流量擴散工藝。stepTimeTemperatureN2flowO2flowsourcegas1loading152stability86010slm3oxidation8min86015slm2slm4firstdiffusion15min8601810.8slm5drivein10860180.56seconddiffusion108601810.87cooldown至810258unload15joe9擴散結的在線檢測手段主要有兩種，四探針測方塊電阻和測少子壽命。不同生產商對方塊電阻的要求
7、不同，看重短路電流的生產商要求方塊電阻在45-50之間，而看重開路電壓的生產商會要求方塊電阻在35-40之間。diffusion左圖為四探針測方阻，右圖為少子壽命測試儀joe10EdgeisolationandremovePSG擴散后，我們只希望硅片上面存在PN結，可是擴散后的硅片在側面也存在PN結，側面的N型區(qū)是不需要的，因為它是導致成品電池反向漏電的一個原因，所以要去掉側邊的N型區(qū)。過去采用的辦法是等離子刻蝕，將硅片上下表面用夾具擋住，只留出側邊放入等離子刻蝕機進行干刻，刻蝕氣體為CF4和O2,比例10:1即可。
8、刻蝕后，用冷熱探針接觸硅片邊緣，顯示“P”即可，或用萬用表的觸筆測試邊緣，電阻大于5000歐亦可?，F(xiàn)今一些大公司引進了德國的RENA濕法刻蝕設備，使硅片在滾輪上漂浮通過硝酸、硫酸、氫氟酸的混合溶液，利用“虹吸原理”使硅片邊緣吸入酸液腐蝕掉N型區(qū)，同時硅片背面的絨面結構被腐蝕平整。大規(guī)模生產后證明，濕法刻蝕相對于干法刻蝕，將電池效率提高了0.15
