当前位置:首页 > 光伏资讯 > 光伏要闻 > 正文

太阳能电池片科普系列——流程(电池片)篇

来源:北极星太阳能光伏网(独家)发布时间:2017-11-24 13:38:00作者:陈雪松

索比光伏网讯:电池片工艺流程:

制绒(INTEX)→扩散(DIFF)→后清洗(刻边/去PSG)→镀减反射膜(PECVD)→丝网、烧结(PRINTER)→测试、分选(TESTER+SORTER)→包装(PACKING)

一、制绒

制绒的目的是在硅片表面形成绒面面,以减少电池片的反射率,绒面凹凸不平可以增加二次反射,改变光程及入射方式。通常情况下用碱处理单晶,可以得到金字塔状绒面;用酸处理多晶,可以得到虫孔状无规则绒面。处理方式区别主要在与单多晶性质的区别。

工艺流程:制绒槽水洗碱洗水洗 酸洗水洗吹干。

一般情况下,硅与HF、HNO3(硅表面会被钝化)认为是不反应的。当存在于两种混合酸的体系中,硅与混合溶液的反应是持续性的。

二、扩散

扩散是为电池片制造心脏,是为电池片制造P-N结,POCl3是当前磷扩散用较多的选择。POCl3为液态磷源,液态磷源扩散具有生产效率较高、稳定性好、制得PN结均匀平整及扩散层表面良好等优点。

POCl3在大于600℃的条件下分解生成五氯化磷(PCl5)和五氧化二磷(P2O5),PCl5对硅片表面有腐蚀作用,当有氧气O2存在时,PCl5会分解成P2O5且释放出氯气,所以扩散通氮气的同时通入一定流量的氧气 P2O5在扩散温度下与硅反应,生成二氧化硅和磷原子,生成的P2O5淀积在硅片表面与硅继续反应生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成磷-硅玻璃(PSG),磷原子向硅中扩散 ,制得N型半导体。

三、刻蚀

在扩散工序,采用背靠背的单面扩散方式,硅片的侧边和背面边缘不可避免地都会扩散上磷原子。当阳光照射,P-N结的正面收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到P-N结的背面,造成短路通路。短路通道等效于降低并联电阻。刻蚀工序是让硅片边缘带有的磷的部分去除干净,避免了P-N结短路并且造成并联电阻降低。

湿法刻蚀工艺流程:上片→蚀刻槽(H2SO4 HNO3 HF)→水洗→碱槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片

HNO3反应氧化生成SiO2,HF去除SiO2。刻蚀碱槽的作用是为了抛光未制绒面,使电池片变得光滑;碱槽的主要溶液为KOH;H2SO4是为了让硅片在流水线上漂浮流动起来,并不参与反应。

干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀。当气体以等离子体形式存在时,一方面等离子体中的气体化学活性会变得相对较强,选择合适的气体,就可以让硅片更快速的进行反应,实现刻蚀;另一方面,可利用电场对等离子体进行引导和加速,使等离子体具有一定能量,当轰击硅片的表面时,硅片材料的原子击出,可以达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。

四、PECVD

等离子体化学气相沉积。太阳光在硅表面的反射损失率高达35%左右。减反射膜可以提高电池片对太阳光的吸收,有助于提高光生电流,进而提高转换效率:另一方面,薄膜中的氢对电池表面的钝化降低了发射结的表面复合速率,减小暗电流,提升开路电压,提高光电转换效率。H能与硅中的缺陷或杂质进行反应,从而将禁带中的能带转入价带或者导带。

在真空环境下及480摄氏度的温度下,通过对石墨舟的导电,使硅片的表面镀上一层SixNy薄膜。

五、丝网印刷

通俗的说就是为太阳能电池收集电流并制造电极,第一道背面银电极,第二道背面铝背场的印刷和烘干;第三道正面银电极的印刷,主要监控印刷后的湿重和次栅线的宽度。第二道道湿重如果过大,既浪费浆料,同时还可能导致不能在进高温区之前充分干燥,甚至不能将其中的所有有机物赶出从而不能将整个铝浆层转变为金属铝,另外湿重过大可能造成烧结后电池片弓片。湿重过小,所有铝浆均会在后续的烧结过程中与硅形成熔融区域而被消耗,而该合金区域无论从横向电导率还是从可焊性方面均不适合于作为背面金属接触,另外还有可能出现鼓包等外观不良。第三道道栅线宽度过大,会使电池片受光面积较少,效率下降。

印刷方法:物理印刷、烘干

六、烧结

烧结是把印刷到电池片表面的电极在高温下烧结,使电极和硅片本身形成欧姆接触,提高电池片的开路电压和填充因子,使电极的接触具有电阻特性以达到高转效率,烧结过程中也可利于PECVD工艺所引入-H向体内扩散,可以起到良好的体钝化作用。

烧结方式:高温快速烧结,加热方式:红外线加热

烧结是集扩散、流动和物理化学反应综合作用的一个过程,正面Ag穿过SiNH扩散进硅但不可到达P-N面,背面Ag、Al扩散进硅,由于需要形成合金需要到一定的温度,Ag、Al与Si形成合金的稳定又不同,就需要设定不同的温度来分别实现合金化。

连载文章欢迎查看更多太阳能电池片科普系列:发电原理篇、流程(电池片)篇、工艺流程(硅片)篇、制绒篇、扩散篇、刻蚀篇、(镀膜)PECVD篇、丝网印刷篇、烧结篇、组件封装篇、多晶硅铸锭篇

原创:北极星(每天不定量更新)

责任编辑:solar_robot

特别声明:
凡本网注明来源: "索比光伏网或索比咨询"的所有作品,均为本网站www.solarbe.com合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。

经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明来源: "索比光伏网或索比咨询"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
推荐新闻
河南大学李萌&厦门大学王露遥最新JACS:26.2%!定制晶格匹配咔唑自组装分子用于高效稳定的钙钛矿太阳能电池

河南大学李萌&厦门大学王露遥最新JACS:26.2%!定制晶格匹配咔唑自组装分子用于高效稳定的钙钛矿太阳能电池

在SAM中,m-PhPACz表现出最有利的特性,其最大偶极矩为2.4 D,O-O距离与相邻钙钛矿晶格中的对角铅离子完美对齐,从而增强了SAM-钙钛矿相互作用,促进了高效电荷提取,并提高了界面稳定性。因此,基于新型SAM的钙钛矿太阳能电池实现了令人印象深刻的26.2%的功率转换效率,提高了12.9%。此外,这些器件表现出出色的光热稳定性,在85 °C下1000小时后仍保持其初始效率的 96%,在紫外线照射300小时后仍保持其初始效率的90%。

钙钛矿太阳能电池
2025-02-20
26.81%!浙江白马湖实验室钙钛矿太阳能电池效率实现新突破

26.81%!浙江白马湖实验室钙钛矿太阳能电池效率实现新突破

近日,白马湖实验室与苏州大学联合团队研发的小面积单结钙钛矿太阳能电池,经国家光伏产业计量测试中心平台权威认证,稳态光电转换效率达到26.81%,刷新世界纪录。

钙钛矿太阳能电池光伏产业
2025-02-14
武汉大学肖旭东&宫俊波最新AM:29.03%!反应性等离子体沉积ITO作为反式钙钛矿太阳能电池的有效缓冲层

武汉大学肖旭东&宫俊波最新AM:29.03%!反应性等离子体沉积ITO作为反式钙钛矿太阳能电池的有效缓冲层

2025年2月10日武汉大学肖旭东&宫俊波于AM刊发反应性等离子体沉积ITO作为反式钙钛矿太阳能电池的有效缓冲层的研究成果,本研究展示了反应性等离子体沉积(RPD)在制造氧化铟锡(ITO)方面作为反式宽带隙钙钛矿太阳能电池中有效缓冲层的潜力。该方法使宽带隙钙钛矿太阳能电池的认证效率达到21.33%,显示出卓越的热稳定性和运行稳定性。优化后的器件在带隙为1.67 eV的情况下实现了令人印象深刻的 1.252 V开路电压,从而实现了0.418 V的极低开压损失,这归因于电子提取的改善、界面缺陷的减少和表面复合

钙钛矿太阳能电池
2025-02-12
26.9%认证效率!上交大陈俊超团队最新EES

26.9%认证效率!上交大陈俊超团队最新EES

自组装分子(SAMs)作为光管理纹理基底上的空穴传输层(HTLs),在高效倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)中具有巨大的商业潜力。然而,SAMs在粗糙基底上的不均匀分布和无序堆积加剧了界面能量损失,阻碍了PSCs效率和稳定性的进一步提升。

钙钛矿太阳能电池
2025-02-12
天合光能与复旦大学再度携手,共建先进光伏技术校企联合实验室

天合光能与复旦大学再度携手,共建先进光伏技术校企联合实验室

11月29日,天合光能-复旦大学先进光伏技术校企联合实验室(以下简称“联合实验室”)签约揭牌仪式暨学术研讨会在复旦大学举行,此次联合实验室的成立是双方共建光伏科学与技术全国重点实验室之后又一个重要里程碑。

天合光能光伏技术
2024-12-04
实力赓续!润阳稳列BNEF 2024年第四季度Tier 1榜单

实力赓续!润阳稳列BNEF 2024年第四季度Tier 1榜单

日前,彭博新能源财经(Bloomberg NEF,简称BNEF) 公布了2024年全球一级光伏组件供应商(Tier 1)名单,润阳股份凭借坚实可靠的组件品质、卓越的品牌影响力及雄厚的可融资实力荣登Tier 1榜单,且已连续一年稳居榜上,充分体现润阳在全球光伏行业中的技术实力和市场信誉。

润阳新能源光伏技术
2024-11-28
纤纳光电与美国葡萄太阳能签署战略合作协议

纤纳光电与美国葡萄太阳能签署战略合作协议

11月25日, 美国葡萄太阳能公司(Grape Solar)与杭州纤纳光电科技股份有限公司在杭州签署《美国市场全面战略合作协议》,葡萄太阳能公司董事长兼CEO袁海洋先生、纤纳光电科技股份有限公司董事长兼CEO姚翼众博士签署了这一里程碑协议。中伦律师事务所美国合伙人蔡荣伟博士等出席签字仪式。

纤纳光电光伏技术
2024-11-26
正泰新能亮相哥伦比亚未来能源峰会,推动光伏技术引领能源转型

正泰新能亮相哥伦比亚未来能源峰会,推动光伏技术引领能源转型

当地时间10月29-30日,哥伦比亚未来能源峰会(Future Energy Summit Colombia)正式召开,正泰新能受邀出席,拉丁美洲销售总监Camilo Navarrete参加了题为“Constructive Innovation and Technical Development as Allies in the Energy Sector Competition in the Andean Region”的主题研讨会。

正泰新能光伏技术
2024-11-12
最低0.692元,一道、通威、正泰、隆基、日升入围三峡2.5GW组件集采

最低0.692元,一道、通威、正泰、隆基、日升入围三峡2.5GW组件集采

2月17日,三峡集团2024年光伏组件框架集中采购(第二批次)中标候选人公示。招标范围为三峡集团公司各项目单位光伏发电项目所需的580Wp及以上N型TOPCon组件及其附属设备,预估采购总容量约2.5GWp。

三峡集团光伏组件光伏发电项目
2025-02-17
光伏30个!四川2025年重点项目名单公布!

光伏30个!四川2025年重点项目名单公布!

索比光伏网获悉,2025年四川省重点项目名单中,续建项目名单中共有17个光伏相关项目,包括成都市双流区通威高效晶硅太阳能电池智能生产研发基地项目、乐山晶硅光伏产业项目、福建钜能高效异质结电池片等制造业项目,以及甘孜白玉达伊柯光伏发电项目、甘孜巴塘中咱光伏发电项目等8个光伏电站项目。

四川新能源电力发展大会光伏发电异质结
2025-02-17
宁波:七大行动推进建筑光伏,力争2027年底新增4GW

宁波:七大行动推进建筑光伏,力争2027年底新增4GW

2月13日,宁波市住房和城乡建设局、能源局等部门印发《宁波市推进建筑领域屋顶光伏高水平建设三年行动方案(2025—2027年)》,《方案》提出七大行动计划推动宁波市建筑领域屋顶光伏发展,力争到2027年底新增屋顶光伏装机容量400万千瓦。

屋顶光伏光伏发电
2025-02-14
4.5GW!鄂尔多斯发布2025年度第一批风光治沙工程联合体优选结果

4.5GW!鄂尔多斯发布2025年度第一批风光治沙工程联合体优选结果

2月11日,内蒙古鄂尔多斯市能源局发布关于2025年度(参照)防沙治沙和风电光伏一体化工程联合体企业第一批优选结果公示。根据公示,此次公示装机规模共计450万千瓦。

风电光伏一体化光伏发电项目
2025-02-14
返回索比光伏网首页 回到太阳能电池片科普系列——流程(电池片)篇上方
关闭
关闭