光伏工艺设计原理和相关产品特点

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1、设计部2011年07月21日光伏发电系统技术交流一、太阳能辐射二、太阳能电池结构三、太阳能电池制作四、太阳能电池组件五、相关产品的特点六、光伏工艺设计原理七、相关计算目录1、太阳辐射能的来源—电磁辐射2、太阳光是一种电磁波,具有波粒二相性一、太阳能辐射一、太阳能辐射大气层对太阳辐射的影响大气质量—大气层对太阳光线通过大气层到达地球表面的太阳辐射的影响AM0—地球大气层外的太阳辐射AM1—穿过1个大气层的太阳辐射（太阳入射角为0）AM1.5—太阳入射角为48°的太阳辐射一、太阳能辐射太阳辐射穿过大气层的情况AM0AM1.5一、太阳能辐射二、太阳能电

2、池结构三、太阳能电池制作四、太阳能电池组件五、相关产品的特点六、光伏工艺设计原理七、相关计算目录二、太阳能电池结构太阳能电池结构正电极铝背场负电极主栅线负电极子栅线二、太阳能电池结构太阳能电池工作过程－光生伏打效应吸收光子，产生电子空穴对电子空穴对被内建电场分离，在PN结两端产生电势将PN结用导线连接，形成电流在太阳电池两端连接负载，实现了将光能向电能的转换二、太阳能电池结构太阳能电池工作过程－光生伏打效应二、太阳能电池结构单晶硅片与多晶硅片区别由于单晶和多晶硅片的生产工艺不一，多晶硅片是正方的，单晶硅片的四个边缘是有弧度的,对于成品电池更好区分

3、：单晶是有绒面的，而多晶由于晶界排列不整齐表面有花纹。尺寸(mm):103x103,125x125,150x150,156x156主流产品：125mmx125mm与156mmx156mm二、太阳能电池结构太阳能电池电性能参数太阳电池的电性能参数：Isc、Voc、Imp、Vmp、Pmax、Rs(串联电阻)、Rsh(并联电阻)、FF、EFF二、太阳能电池结构太阳能电池电性能参数短路电流（Isc）：理想情况下，等于光生电流IL。影响因素：面积、光强、温度125太阳能电池5A左右156太阳能电池8A左右开路电压（Voc）：影响因素：光强、温度、材料特性晶

4、体硅太阳电池600mV左右填充因子（FF）：最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比FF=Pm/VocIsc=VmIm/VocIsc影响因素：串联电阻、并联电阻转换效率（η）：标准测试条件(STC)：光强：1000W/m2光谱分布：AM1.5温度：25℃一、太阳能辐射二、太阳能电池结构三、太阳能电池制作四、太阳能电池组件五、相关产品的特点六、光伏工艺设计原理七、相关计算目录三、太阳能电池制作太阳能电池片生产工艺流程分选测试一次清洗二次清洗烧结印刷电极PECVD等离子刻蚀检验入库扩散三、太阳能电池制作太阳能电池制作过程1——清洗、制绒NaOH去除表

5、面损伤层和制备绒面（陷光）HCL去除硅片表面的金属离子HF去除硅片表面的硅酸钠和氧化物三、太阳能电池制作化学腐蚀的原理热的NaOH溶液去除硅片表面机械损伤层：HF去除硅片表面氧化层：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的络合物。HCl去除硅片表面金属杂质：三、太阳能电池制作太阳能电池制作过程2——扩散扩散的目的：形成PN结在P型半导体表面掺杂五价元素磷，在硅片表面形成PN结P型半导体硅N型半导体硅三、太阳能电池制作PN结－太阳能电池的心脏三、太阳能电池制作POCl3磷

6、扩散原理POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：三、太阳能电池制作太阳能电池制作过程3——等离子体刻蚀目的：去除边缘PN结，防止上下短路磷硅玻璃磷硅玻璃P型硅N型硅N型硅三、太阳能电池制作等离子体刻蚀反应三、太阳能电池制作太阳能电池制作过程4——去磷硅玻璃用HF酸把上下表面的磷硅玻璃去除P型硅N型硅N型硅三、太阳能电池制作什么是磷硅玻璃？在扩散过程中发生如下反应：POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面

7、，P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子：这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。三、太阳能电池制作磷硅玻璃的去除氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。总反应式为：三、太阳能电池制作太阳电池制造过程5-PECVDPECVD=PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition即“等离子增强化学气相沉积”。它是借助等离子体使含有薄膜组成原子的气态物质发生化学反应，而在基片上沉积薄膜的一种方

8、法。PECVD的反应过程：三、太阳能电池制作PECVD的作用在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜SiNxHy膜。其还具有卓越的抗氧化和绝缘性能