太陽能電池工藝簡介課件

太陽能電池（晶硅）簡介1、晶硅太陽能電池及其原理；2、常規(guī)晶硅太陽能電池工藝；3、新型晶硅太陽能電池工藝；目錄21、晶硅太陽能電池及其原理吸收光子，產(chǎn)生電子空穴對。電子空穴對被內(nèi)建電場分離，在PN結(jié)兩端產(chǎn)生電勢。將PN結(jié)用導(dǎo)線連接，形成電流。在太陽電池兩端連接負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了將光能向電能的轉(zhuǎn)換。32.1、制絨1、目的：a、去除硅片表面損傷層;b、形成特殊絨面減少光反射。2、方法：a、單晶制絨堿制絨b、多晶制絨酸制絨單晶硅片表面反射率5單晶制絨單晶制絨原理：

利用低濃度堿溶液對晶體硅在不同晶體取向上具有不同腐蝕速率的各向異性腐蝕特性，在硅片表面腐蝕形成角錐體密布的表面形貌，就稱為表面織構(gòu)化。角錐體四面全是由〈111〉面包圍形成?；瘜W(xué)用品：

NaOH（KOH）、IPA、催化劑、Na2SiO3

反應(yīng)式：Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑單晶絨面6單晶制絨1、工藝控制參數(shù)：時(shí)間、溫度、各種化學(xué)品用量。2、工藝控制標(biāo)準(zhǔn)：硅片外表、腐蝕量、金字塔大小、反射率。3、異常類型：硅片發(fā)白、發(fā)亮、雨點(diǎn)等。4、設(shè)備：單晶制絨基本為國產(chǎn)設(shè)備，如捷加創(chuàng)、四十八所等。7多晶制絨1、工藝控制參數(shù)：化學(xué)配比、設(shè)備帶速、溫度等。2、工藝控制標(biāo)準(zhǔn)：硅片外表、腐蝕量、蟲洞大小、反射率。3、異常類型：硅片發(fā)亮或者有暗紋。4、設(shè)備：RENA、Schmid、尚德庫德勒、四十八所槽式制絨等。92.2、擴(kuò)散擴(kuò)散的目的：形成PN結(jié)，使一塊完整的半導(dǎo)體晶體的一部分是P型區(qū)域，另一部分是N型區(qū)域。擴(kuò)散方法：在>800℃高溫下通過氮?dú)鈱⒁簯B(tài)狀態(tài)下的POCl3引入擴(kuò)散爐管，在硅片表面形成N型結(jié)構(gòu)。反應(yīng)公式：10PN結(jié)曲線BultmanJ.Methodsofemitterformationforcrystallinesiliconsolarcells,PhotovoltaicsInternational.2011,1:69-80.11擴(kuò)散1、工藝控制參數(shù)：時(shí)間、溫度、氣體流量。2、工藝控制標(biāo)準(zhǔn)：薄層方阻和外觀3、異常類型：薄層方阻超出規(guī)定范圍、硅片顏色異常等。4、設(shè)備：國產(chǎn)設(shè)備如四十八所、捷加創(chuàng)、七星等；國外設(shè)備有Tempress、CT等13刻蝕原理：

由于在擴(kuò)散過程中，即使采用硅片的背對背擴(kuò)散，硅片的所有表面（包括正反面和邊緣）都將不可避免地?cái)U(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面，而造成短路，因此需要將該短路通道去除?？涛g方法：干法刻蝕：等離子刻蝕、激光刻蝕；濕法刻蝕：RENA刻蝕、Schmid刻蝕。2.3、刻蝕14濕法刻蝕1、化學(xué)藥品：HNO3、HF、H2SO4和NaOH。2、反應(yīng)式：

Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2O濕法刻蝕用CF4和O2來刻蝕擴(kuò)散后的硅片，其刻蝕原理如下：CF4=CFx*+(4-x)F*(x≤3)Si+4F*=SiF4↑SiO2+4F*=SiF4+O2↑等離子刻蝕15

鍍膜目的：表面平整的硅片在很寬的波長范圍（400～1050nm）內(nèi)對入射光的反射均高于30%。該反射可以通過表面絨面來降低。為了進(jìn)一步降低反射，需要在硅片表面制備一層或多層介質(zhì)膜。同時(shí)介質(zhì)膜也可以起到鈍化和防止酸堿對硅片表面侵蝕。2.4、PECVD鍍膜17

制備SiN薄膜設(shè)備的分類

18管式鍍膜原理：在輝光放電條件下，由于硅烷和氨氣等離子體相互碰撞而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在硅片表面生長一層氮化硅薄膜。主要廠家：Centrotherm、七星、捷佳創(chuàng)、四十八所等。19兩種鍍膜方式對比兩種鍍膜方式對比21PECVD鍍膜1、工藝控制參數(shù)：氣流比、鍍膜時(shí)間等。2、工藝控制標(biāo)準(zhǔn)：硅片鍍膜后顏色、氮化硅膜厚和折折射率。3、異常類型：色差、色斑顏色異常以及膜厚或者折射率超出規(guī)定范圍。222.5、絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷基本原理：絲網(wǎng)印版的部分孔能夠透過油墨，漏印至承印物上；印版上其余部分的網(wǎng)孔堵死，不能透過油墨，在承印物上形成空白，這樣通過印刷得到我們想要的圖形。絲網(wǎng)放大圖23鋁背場作用：1、減少背表面復(fù)合；2、背表面吸雜；3、增加對長波反射。25正面銀柵線作用：1、吸收電流；2、導(dǎo)電。26絲網(wǎng)印刷1、工藝控制參數(shù)：絲網(wǎng)間距、壓力、印刷速度等。2、工藝控制標(biāo)準(zhǔn)：濕重和銀柵線線寬、高度等。3、異常類型：濕重超出規(guī)格線、柵線寬度太寬。4、設(shè)備：Baccini、DEAK等。272.7、測試分檔I-V曲線和P-V曲線UocIscRshRserFF=Pmpp/(Uoc*Isc)Irev2293、新型晶硅太陽能電池工藝1、Selectiveemitter（SE）電池