太阳能电池工艺培训

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1、太阳能电池工艺培训目录一、引言二、太阳电池的结构三、太阳电池片的生产工艺流程人类社会面临的能源现状一次能源的面临枯竭；社会发展对能源需求的增加，加剧全球能源紧张。环境恶化的压力和减排CO2的需要，促进了可再生能源的利用。光伏技术是最直接和有效的途径和方法。一、引言太阳能电池发电的优点太阳能发电无污染、安全、寿命长、维护简单、资源永不枯竭等特点，使得太阳能产业自20世纪80年代以来得到了迅速发展。全球光伏电池的生产持续高速增长，每年以30-40%的速度递增。一、引言太阳能电池的市场太阳能电池供不应求，形成了目前太阳能行业在世界范围

2、内特有的“卖方市场”格局。庞大的市场需求量强烈刺激着国际、国内太阳能产业的发展。一、引言太阳能电池的应用范围上世纪50年代太阳能电池的出现为太阳能利用带来了质的飞跃，从卫星、飞船，到高山、海岛，以及偏远的山村、牧场、沙漠，到建筑物的屋顶，光伏电池板将阳光转化为电流，以满足照明、电子仪器和动力用电等多种需要。从制造出第一块太阳能电池以来，太阳能光电应用已从简单的照明，发展到航天、通讯、石油、交通、电力和国防等领域。一、引言相关的政策欧洲、美国、日本都制订了强有力的扶持太阳能发展的政策，使得光伏市场得到了快速发展。2005年3月我国

3、正式颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，2006年开始实施。一、引言太阳能发电整个产业链一、引言太阳电池的历史1839年法国实验物理学家EdmundBacquerel（贝克勒尔）发现了光生伏特效应1941年奥尔在硅上发现了光伏效应1954年Chaipin（恰宾）和Carlson(卡尔松)等人在贝尔实验室制成了光电转换效率达6%的世界上第一块实用的硅太阳电池，标志着太阳电池研制工作的重大进展1959年第一个光电转换效率为5％的多晶硅太阳电池问世1960年硅太阳电池发电首次并入常规电网1975年，美国科学家制作出非晶硅太阳电池80

4、年代初，太阳电池开始规模化生产一、引言太阳电池按材料分类太阳电池—将太阳光能直接转换为电能的半导体器件●种类●硅太阳电池1)硅太阳电池1)单晶硅电池2)化合物太阳电池2)多晶硅电池3)染料敏化电池3)非晶硅薄膜电池4)硒光电池4)多晶硅薄膜电池一、引言单晶与多晶硅片单晶和多晶硅片的生产工艺不一，多晶是正方的，单晶硅片的四个角是有弧度的,准方片对于成品电池更好区分：单晶电池表面状态均一，而多晶表面有花纹。尺寸:103x103,125x125,150x150,156x156二、太阳电池的结构与工作过程二、太阳电池的结构与工作过程单晶

5、与多晶硅片单晶硅片多晶硅片正电极铝背场负电极主栅线负电极子栅线二、太阳电池的结构与工作过程多晶电池片太阳电池的工作过程—光生伏特效应吸收光子，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、太阳电池的结构与工作过程太阳能电池片的生产工艺流程测试分选制绒去磷硅玻璃烧结印刷电极PECVD等离子刻蚀组件扩散三、太阳能电池片的生产工艺流程太阳电池制造过程1-制绒1.单晶：制绒：NaOH、Na2SiO3、IPA(异丙醇)清洗：HCl、HF2.多晶：

6、制绒：HNO3、HF清洗：HCl、HF制绒的作用：减少光的反射三、太阳能电池片的生产工艺流程制绒的原理IPA：消泡剂Na2SiO3：控制反应速度HCl：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，达到去除硅片表面的金属离子的作用。HF：去除硅片表面的硅酸钠和氧化物三、太阳能电池片的生产工艺流程单晶硅绒面（400倍）三、太阳能电池片的生产工艺流程多晶硅绒面（400倍）三、太阳能电池片的生产工艺流程太阳电池制造过程2-扩散在P型半导体表面掺杂五价元素磷在硅片表面形成P-N结P型半导

7、体硅扩散的目的：形成P-N结三、太阳能电池片的生产工艺流程扩散装置示意图三、太阳能电池片的生产工艺流程扩散原理POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），有充足的氧气时，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、太阳能电池片的生产工艺流程太阳电池制造过程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、太阳能电池片的生产工艺流程首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下分解成多种中性基团

8、或离子。其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应。生产过程中，在中CF4掺入O2，这样有利于提高Si和SiO2的刻蚀速率。三、太阳能电池片的生产工艺流程太阳电池制造过程4-去磷硅玻璃用HF酸把上下表面的磷硅玻璃去除P型硅