鉅大LARGE | 點擊量：7983次 | 2023年03月15日
圖解太陽能電池制造工藝流程
太陽能電池是pV發(fā)電系統(tǒng)中最核心的器件，節(jié)能是利用光電轉換原理使太陽的輻射光通過半導體物質轉變?yōu)殡娔艿囊环N器件，這種光電轉換過程通常叫做“光生伏打效應”，因此太陽電池又稱為“光伏電池”，用于太陽電池的半導體材料是一種介于導體和絕緣體之間的特殊物質。
科學家為了降低太陽電池的制造成本，沿著2條路徑：一條是開發(fā)新穎的太陽電池的材料，另一條路徑就是提高太陽電池自身的轉換效率。將取之不盡的陽光轉換成為為人類造福的電能，最核心的技術就是太陽電池的光電轉換率。
制造太陽電池的半導體材料已知的有十幾種，因此太陽電池的種類也很多。目前，技術最成熟，并具有商業(yè)價值的、市場應用最廣的太陽電池是硅太陽電池。
硅太陽能電池制造工藝流程圖
1、硅片切割，材料準備：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
工業(yè)制作硅電池所用的單晶硅材料，一般采用坩鍋直拉法制的太陽級單晶硅棒，原始的形狀為圓柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的邊長一般為10~15cm，厚度約200~350um，電阻率約1Ω.cm的p型（全球節(jié)能環(huán)保網摻硼）。
2、去除損傷層：
硅片在切割過程會出現大量的表面缺陷，這就會出現兩個問題，首先表面的質量較差，另外這些表面缺陷會在電池制造過程中導致碎片增多。因此要將切割損傷層去除，一般采用堿或酸腐蝕，腐蝕的厚度約10um。
3、制絨：
制絨，就是把相對光滑的原材料硅片的表面通過酸或堿腐蝕，使其凸凹不平，變得粗糙，形成漫反射，減少直射到硅片表面的太陽能的損失。關于單晶硅來說一般采用NaOH加醇的方法腐蝕，利用單晶硅的各向異性腐蝕，在表面形成無數的金字塔結構，堿液的溫度約80度，濃度約1~2%，腐蝕時間約15分鐘。關于多晶來說，一般采用酸法腐蝕。
[page]4、擴散制結：
擴散的目的在于形成pN結。普遍采用磷做n型摻雜。由于固態(tài)擴散要很高的溫度，因此在擴散前硅片表面的潔凈非常重要，要求硅片在制絨后要進行清洗，即用酸來中和硅片表面的堿殘留和金屬雜質。
5、邊緣刻蝕、清洗：
擴散過程中，在硅片的周邊表面也形成了擴散層。周邊擴散層使電池的上下電極形成短路環(huán)，必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會使電池并聯電阻下降，以至成為廢品。目前，工業(yè)化生產用等離子干法腐蝕，在輝光放電條件下通過氟和氧交替對硅用途，去除含有擴散層的周邊。
擴散后清洗的目的是去除擴散過程中形成的磷硅玻璃。
6、沉積減反射層：
沉積減反射層的目的在于減少表面反射，新增折射率。廣泛使用pECVD淀積SiN,由于pECVD淀積SiN時,不光是生長SiN作為減反射膜,同時生成了大量的原子氫,這些氫原子能對多晶硅片具有表面鈍化和體鈍化的雙重用途,可用于大批量生產。
7、絲網印刷上下電極：
電極的制備是太陽電池制備過程中一個至關重要的步驟，它不僅決定了發(fā)射區(qū)的結構，而且也決定了電池的串聯電阻和電池表面被金屬覆蓋的面積。最早采用真空蒸鍍或化學電鍍技術，而現在普遍采用絲網印刷法，即通過特殊的印刷機和模版將銀漿鋁漿（銀鋁漿）印刷在太陽電池的正背面，以形成正負電極引線。
8、共燒形成金屬接觸：
晶體硅太陽電池要通過三次印刷金屬漿料，傳統(tǒng)工藝要用二次燒結才能形成良好的帶有金屬電極歐姆接觸，共燒工藝只需一次燒結，同時形成上下電極的歐姆接觸。在太陽電池絲網印刷電極制作中，通常采用鏈式燒結爐進行快速燒結。
9、電池片測試：
完成的電池片經過測試分檔進行歸類。
