太陽能電池生產(chǎn)工藝課件

單晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝工藝流程及各環(huán)節(jié)工藝目的和原理工藝流程清洗制絨（超聲波清洗→減薄→噴淋→絨面）→（噴淋→酸洗→噴淋→漂洗→噴淋→甩干）→擴散（合片→擴散→卸片）

→刻蝕（疊片→上夾具→刻蝕→插片)→洗磷（去磷硅玻璃→噴淋→甩干）→PECVD→絲網(wǎng)印刷[絲印1（背極）→絲印2（背場）→絲印3（柵極）]→燒結(jié)（試燒→批量燒結(jié)）超聲波清洗機設備要求：穩(wěn)定性好，精確度高（溫度、時間），操作方便（換水方便）。減薄工藝目的；去除表面損傷層和部分雜質(zhì)。工藝原理；利用硅在濃NaOH溶液中的各向同性腐蝕除去損傷層。Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑工藝條件；生產(chǎn)常用NaOH溶液質(zhì)量分數(shù)為20%左右，溫度85±5℃，時間0.2—3min具體據(jù)原始硅片的厚度和表面損傷情況而定。絨面目的；制作絨面，減少反射，提升硅片對光吸收效率。原理；利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕，在硅片表面形成無數(shù)個3—6微米的金字塔結(jié)構，這樣光照在硅片表面便會經(jīng)過多次反射和折射，增加了對光的吸收。條件；生產(chǎn)常用NaOH質(zhì)量分數(shù)1%左右，Na2SiO31.5%—2%，乙醇或異丙醇每次約加200—400ml(50L混合液）。溫度85±5℃,時間15—45min，具體工藝據(jù)硅片種類、減薄后厚度和上次生產(chǎn)情況而定。質(zhì)量目標：絨面后硅片表面顏色深灰無亮點、均勻、氣泡印小，無籃腳印、白花等現(xiàn)象。400倍顯微鏡下大小符合標準，倒金字塔結(jié)構均勻。漂洗目的；去除氧化層（SiO2）。原理；SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O條件；HF溶液8%—10%，時間10min。注★清洗工藝每個小環(huán)節(jié)之后，均需用去離子水將硅片沖洗干凈，以免殘留藥液影響倒下個小環(huán)節(jié)的正常進行。去離子水是指純水，指的是將水中的強電解質(zhì)去除并且將弱電解質(zhì)去除到一定程度的水。其電阻率越大，電導率約小則級別越高。清洗機設備要求：穩(wěn)定性好，精確度高，密閉性能好，有抽風裝置，便于標準化生產(chǎn)，操作簡單安全。烘干目的：烘干。原理：熱吹風（~75℃）去除硅片表面殘留的水。擴散工藝步驟及條件進舟：速度230—280mm/min。通大氮：時間5min，流量27000±5000ml/min。通小氮和氧氣：時間35min，O2流量400±40ml/min，N2流量2400±40ml/min通大氮和氧氣：時間5min，流量27000±5000ml/min。出舟：速度230—280mm/min。溫度：800℃—900℃質(zhì)量目標：擴散后表面顏色均勻，方塊電阻大小一般在40±5歐姆之間.

擴散爐設備要求：精確度高可準確控制反應管的實際工藝溫度和氣流量。用于長時間連續(xù)工作、高精度、高穩(wěn)定性、自動控制。48所三管擴散爐刻蝕過程的主要反應

放電過程e-+CF4→CF3++F+2e

e-+CF4→CF3+F+e-e-+CF3→CF2+F+e-O2+e-→2O+e-腐蝕過程Si+4F→SiF4↑3Si+4CF3→4C+3SiF4↑2C+3O→CO↑+CO2↑等離子體刻蝕機設備要求：工藝重復性好，刻蝕速度快、均勻性好。密封性能好、操作安全洗磷目的：去除硅片表面氧化層及擴散時形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指P2O5與SiO2的混合物）。原理：P2O5溶于HF酸SiO2+6HF=H2SiF6+2H2OH2SiF6可溶于水條件：HF濃度8％-10％洗磷后需用去離子水將硅片沖洗干凈并甩干。

PECVD鍍SiNx:H薄膜-平板式PECVDPECVD（德）工藝步驟及條件工藝步驟：分17步。進舟→慢抽真空→快抽真空→調(diào)壓→恒溫→恒壓→檢漏→調(diào)壓→淀積→淀積→淀積→抽真空稀釋尾氣→清洗→抽真空→抽真空→充氮→退舟。條件：溫度480℃，淀積壓強200Pa，射頻功率1800W，抽空設定壓強0.5pa，進出舟設定15%。質(zhì)量目標：淀積后表面顏色深藍且均勻。管式PECVD設備要求：管內(nèi)氣氛均勻、恒溫區(qū)溫度均勻穩(wěn)定。氣路系統(tǒng)、工藝管、真空系統(tǒng)密封可靠，使用安全。工藝穩(wěn)定性和重復性好，精確度高，射頻頻率穩(wěn)定。絲網(wǎng)印刷工藝步驟及要求

工藝步驟：背極（銀漿）→烘干→背場（鋁漿）→烘干→柵極（銀漿)→烘干。要求：背極厚度小于20微米，烘干溫度設定160℃—200℃。背場厚度20—35微米，具體根據(jù)片源而定。烘干溫度160℃—240℃，具體根據(jù)漿料確定。柵極要求印刷圖案完整、清晰、均勻、對稱，無

漏漿及較大斷線。烘干溫度160℃—240℃，具體據(jù)漿料確定。絲網(wǎng)印刷機印刷達標的電池片燒結(jié)工藝條件燒結(jié)工藝較為靈活，設定時應考慮以下因素：燒結(jié)爐的特點，如燒結(jié)溫區(qū)數(shù)目，高溫區(qū)長度，帶速設定等等。原始硅片的電阻率。絨面后硅片厚度。擴散后方塊電阻印刷背場厚度。網(wǎng)帶式燒結(jié)爐設備要求：網(wǎng)帶運行平穩(wěn)、溫度均勻、可靠性高。節(jié)能環(huán)保，氣流穩(wěn)定，能提供理想燃燒環(huán)境且及時排出廢氣。太陽能電池的品質(zhì)要求盡可能高的轉(zhuǎn)換效率表面狀況良好（顏色均勻，圖案完整、清晰、對稱）。低損耗（硅片破損率低）。彎曲度小。生產(chǎn)高效率電池片應具備的條件工藝—有優(yōu)良的工藝并且與設備匹配。設備—穩(wěn)定性好，維修頻率低，日損耗小精確度高，便于標準化生產(chǎn)，操作簡單安全，配套