太阳能电池工艺入门培训资料.doc

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1、太阳能电池工艺入门培训资料目录第一章硅片的制绒3第一节制绒目的3第二节制绒原理31、单晶：硅片表面的织构化32、多晶：硅片表面的织构化4第三节简要介绍51、硅片表面损伤层的去除52、工艺控制点6第四节常见问题61、表面问题62、绒面问题6第二章硅片的扩散7第一节扩散目的7第二节扩散原理7第三节简要介绍91、扩散方式92、杂质在硅中的固溶度93、扩散炉设备构造104、扩散方块电阻10第三章硅片的刻蚀11第一节刻蚀的目的11第二节刻蚀的原理111、干法刻蚀112、湿法刻蚀12第三节常见问题12第四章扩散后清洗13第一节清洗的目的13第二节清洗的原理13第三节注意事项13第五章PECVD

2、14第一节PECVD目的14第二节PECVD原理14第三节简要介绍141、减反射膜142、钝化效果153、工艺关键指标控制15第六章丝网印刷16第一节丝网印刷目的16第二节丝网印刷原理16第三节简要介绍17网板17第四节常见问题18第七章烧结19第一节烧结目的19第二节烧结原理19第三节简要介绍21第八章测试22第一节测试目的22第二节测试原理22第三节简要介绍22整理：张姝姝第一章硅片的制绒第一节制绒目的1、消除表面硅片表面有机沾污和金属杂质2、去除硅片表面的机械损伤层3、在硅片表面形成表面织构，增加太阳光的吸收减少反射绒面不仅仅是制作金字塔或腐蚀坑洞，也是改善表面态的有效手段，

3、绒面制作不好表面态难以补偿，悬挂键大幅度增加，少子寿命复合严重，Isc的提高几乎不可能。第二节制绒原理1、单晶：硅片表面的织构化单晶硅片的绒面金相显微镜图片利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体（就是我们所说的金字塔）密布的表面形貌，就称为表面织构化。反应式为：Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑依靠表面金字塔形的方锥结构,对光进行多次反射,不仅减少了反射损失,且改变了光在硅中的前进方向,延长了光程,增加了光生载流子的产量；曲折的绒面又增加了p-n结面积,从而增加对光生载流子的收集率；并改善了电池的红光响应

4、。2、多晶：硅片表面的织构化多晶硅片的绒面金相显微镜图片多晶硅制绒是损伤层的去除和制绒面同时进行的。控制的主要参数是减薄量。为保证损伤层的去除干净，减薄必须要够，但不能过大。制绒体系分为CrO3/HF和HNO3/HF的体系：(1）CrO3的主要作用是起氧化，HF的作用是去除氧化层，二者结合在一块使得硅片不断的剥离反应。单独一样化学药品是不与硅反应的。总的反应式为：3Si+2H2Cr2O7+18HF=3H2SiF6+2Cr2O3↓+8H2O(2)HNO3/HF也就是RENA-Intex，其基本反应方程式：3Si+4HNO3+18HF→3H2SiF6+4NO+8H2O部分反应式：氧化反

5、应：(激活生成Nox)Si+4HNO3→SiO2+4NO2+2H2O反应慢2NO2+H2O→HNO2+HNO3Si+4HNO2→SiO2+4NO2+H2O反应快产物包括：NO,NO2,N2O等(NOx)NOx溶解在水中(黄色)生成HNO2，HNO2氧化速度大于HNO3。氧化溶解:SiO2+4HF→SiF4+2H2O水溶解复合反应生成:SiF4+2HF→H2SiF6第三节简要介绍1、硅片表面损伤层的去除单晶硅多晶硅硅锭线切割（1）表面损伤层的危害表面损伤层如果去除不净，将会导致残余缺陷，残余缺陷在后续高温处理过程中向材料深处继续延伸，切割过程中导致的杂质未能完全去除，这些都会增加硅片

6、的表面复合速率，严重影响电池片的效率。（2）损伤层的去除方法就目前线切割技术来说，一般硅片表面的损伤层厚度（双面）保持在10um，通过硅片的减薄量来衡量。对于单晶硅片，通常采用粗抛或细抛的方法来消除。但由于现在市场上的硅片普遍较薄，所以，粗泡的方法一般不会采用。我们目前单晶制绒的工艺，制绒前的高温稀碱超声就是细抛。对于多晶硅片，通常都会在制绒的同时已经对损伤层进行了去除。2、工艺控制点减薄量：单晶：0.28g-0.4g多晶：0.40g-0.55g单晶金字塔大小：3-10μm多晶坑洞大小：3-10μm思考：减薄量大小，金字塔和坑洞大小对电池片的影响。第四节常见问题1、表面问题我们可以

7、称硅片表面为电池片的脸，脸洗不好，是最容易被察觉的。常见的问题有：单晶：雨点，白斑，发白，发亮，流水印等；多晶：一般不存在什么表面的问题，主要集中多晶体单晶面的问题上。2、绒面问题单晶：金字塔尺寸大小不均，过大，过小等多晶：减薄不够导致损伤层去除不净，腐蚀坑过深过窄，减薄过大导致腐蚀坑过大，大的不规则腐蚀坑洞较多，绒面一致性差等。硅片的扩散第一节扩散目的扩散的目的是形成PN结。PN结是指P型半导体和N型半导体接触后，由于浓度梯度，多子扩散运动形成电势差，在电势差的作用