資源描述：
《_太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)工藝流程.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、多晶電池生產(chǎn)工藝流程牛文富目錄一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介1、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介太陽(yáng)電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。太陽(yáng)能電池，又叫光生伏打電池，它是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的一種具有能量轉(zhuǎn)換功能的半導(dǎo)體器件，是太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最核心的器件。一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介2、太陽(yáng)電池分類一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介晶體硅電池—單晶硅一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介晶體硅電池—多晶硅電池一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介3、硅太陽(yáng)能電池工作原理（一）、硅的摻雜半導(dǎo)體硅原子外層有4個(gè)電子，按固定軌道繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)受到外來(lái)能量作用時(shí)，這些電子會(huì)脫離軌道成為自由電子，并在原來(lái)位
2、置形成一個(gè)“空穴”。如果硅中摻入硼，鎵等元素，由于這些元素可捕獲電子，就形成空穴半導(dǎo)體，用P表示。如果摻入可以釋放電子的磷，砷元素，就形成電子型半導(dǎo)體，用N表示。一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介3、硅太陽(yáng)能電池工作原理（二）、P-N結(jié)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體結(jié)合，交界面會(huì)形成一個(gè)P-N結(jié)，形成P-N結(jié)內(nèi)電場(chǎng)，阻礙著電子和空穴的移動(dòng)。一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介首先是P-N結(jié)附近的電子和空穴發(fā)生擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：N型區(qū)域的電子向P型區(qū)域擴(kuò)散，相對(duì)于P型區(qū)域的空穴向N型區(qū)域擴(kuò)散。一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介在界面層附近，由于電子和空穴的遷移，就會(huì)使N區(qū)域呈現(xiàn)正電性，而P區(qū)域呈現(xiàn)負(fù)電性。于是形成
3、一個(gè)由N區(qū)域指向P區(qū)域的內(nèi)電場(chǎng)。一、太陽(yáng)電池簡(jiǎn)介3、硅太陽(yáng)能電池工作原理（三）、光生伏特效應(yīng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)界面層上，會(huì)激發(fā)出新的空穴-電子對(duì)，在P-N結(jié)電場(chǎng)的作用下，在P-N結(jié)內(nèi)部空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。我們把這種效應(yīng)叫做“光生伏特效應(yīng)”，也就是太陽(yáng)能電池的工作原理，因此，太陽(yáng)電池又稱為“光伏電池”。二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝流程二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序一，硅片清洗制絨:目的——HNO3對(duì)硅表面氧化,打破了硅表面的Si2H鍵,使Si氧化為SiO2,然后HF溶解SiO2,并生成絡(luò)合物H
4、2SiF6。從而導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕,形成的半球狀的絨面,有利于減少光反射,增強(qiáng)光吸收。原理：利用硝酸的強(qiáng)氧化性和氫氟酸的絡(luò)合性，對(duì)硅進(jìn)行氧化和絡(luò)合剝離，導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕，從而形成類似“凹陷坑”狀的絨面。Si+HNO3→SiO2+NOx↑+H2OSiO2+6HF→H2SiF6+2H2O二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序二，擴(kuò)散/制結(jié)：硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散，制作N型發(fā)射極區(qū)，以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)：PN結(jié)。POCl3液態(tài)分子在N2載氣的攜帶下進(jìn)入爐管，在高溫下經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換，并
5、擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面，激活形成N型摻雜，與P型襯底形成PN結(jié)。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：POCl3+O2→P2O5+Cl2；P2O5+Si→SiO2+P二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序三，等離子刻邊：去除擴(kuò)散后硅片周邊形成的短路環(huán)；二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序四，去除磷硅玻璃：去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層）。二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序五，PECVD：目的——渡減反射膜+鈍化：PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備，PlasmaEnh
6、ancedChemicalVaporDeposition；制作減少硅片表面反射的SiN薄膜（～80nm）；反應(yīng)氣體為SIH4和NH3二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序六，絲網(wǎng)印刷：用絲網(wǎng)印刷的方法，完成背場(chǎng)、背電極、正柵線電極的制作，以便引出產(chǎn)生的光生電流；工藝原理：給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過(guò)燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出；正面電極用Ag金屬漿料，通常印成柵線狀，在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過(guò)率；背面通常用Al金屬漿料印滿整個(gè)背面，一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻，二是減少背面的復(fù)合；背電極印刷及烘干
7、（銀漿或鋁漿）；背電場(chǎng)印刷及烘干（鋁漿）；正面電極印刷（銀漿）。二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝工序七，烘干和燒結(jié):目的及工作原理：烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發(fā)（前3個(gè)區(qū)）；在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸（中間3個(gè)區(qū)）；鋁硅合金過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)硅進(jìn)行P摻雜的過(guò)程，需加熱到鋁硅共熔點(diǎn)（577℃）以上。經(jīng)過(guò)合金化后，隨著溫度的下降，液相中的硅將重新凝固出來(lái)，形成含有少量鋁的結(jié)晶層，它補(bǔ)償了N層中的施主雜質(zhì)，從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的P層，達(dá)到了消除背結(jié)的目的。在正面形成銀硅合金，形成良好的接觸
8、和遮光率；Ag漿料中的玻璃添加料在高溫（~700度）下燒穿SiN膜，使得Ag金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點(diǎn)（760度）以上進(jìn)行合金化。二、太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝分類檢測(cè)工作原理：本系統(tǒng)
