太阳能电池生产工艺.ppt
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1、单晶硅太阳能电池生产工艺,工艺流程及各环节工艺目的和原理,工艺流程,清洗制绒(超声波清洗减薄喷淋绒面) (喷淋酸洗喷淋漂洗喷淋甩干)扩散(合片扩散卸片) 刻蚀(叠片上夹具刻蚀插片)洗磷(去磷硅玻璃喷淋甩干)PECVD 丝网印刷 丝印1(背极)丝印2(背场)丝印3(栅极)烧结(试烧批量烧结),超声波清洗,机械切片以后会在硅片表面形成1040微米的损伤层,且表面有油脂、松香、石蜡、金属离子等杂质。 工艺目的;主要是去除油脂、松香、石蜡等杂质。 工艺原理;超声振动使油珠滚落,物理去油。 条件;去离子水一定量,温度6090,时间1040min。,超声波清洗机,设备要求:稳定性 好,精确度高(温 度、时
2、间),操作 方便(换水方便)。,减薄,工艺目的;去除表面损伤层和部分杂质。 工艺原理;利用硅在浓NaOH溶液中的各向同性腐蚀除去损伤层。 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 工艺条件;生产常用NaOH溶液质量分数为20%左右,温度855,时间0.23min 具体据原始硅片的厚度和表面损伤情况而定。,绒面,目的;制作绒面,减少反射,提升硅片对光吸收效率。 原理;利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀,在硅片表面形成无数个36微米的金字塔结构,这样光照在硅片表面便会经过多次反射和折射,增加了对光的吸收。 条件;生产常用NaOH质量分数1%左右,Na2SiO3 1.5%2%,乙醇或异
3、丙醇每次约加200400ml(50L混合液)。温度855,时间1545min,具体工艺据硅片种类、减薄后厚度和上次生产情况而定。 质量目标:绒面后硅片表面颜色深灰无亮点、均匀、气泡印小,无篮脚印、白花等现象。400倍显微镜下大小符合标准,倒金字塔结构均匀。,酸洗,目的;去除硅片表面金属离子和绒面后的残留药液, 原理;主要利用的是酸碱中和反应。 条件;10%盐酸,时间10min,漂洗,目的;去除氧化层(SiO2)。 原理;SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 条件;HF溶液8%10%,时间10min。 注清洗工艺每个小环节之后,均需用去离子水将硅片冲洗干净,以免残留药液影响倒下个小环节的正常
4、进行。 去离子水是指纯水,指的是将水中的强电解质去除并且将弱电解质去除到一定程度的水。其电阻率越大,电导率约小则级别越高。,清洗机,设备要求:稳定性好,精确度高,密闭性能好,有抽风装置,便于标准化生产,操作简单安全。,烘干,目的:烘干。 原理:热吹风(75 )去除硅片表面残留的水。,扩散,目的;形成PN结。 原理;(POCL3液态源高温扩散),POCL3在高温下经过一系列化学反应生成单质P,P在高温下扩散进入硅片表面,与本已经掺B的硅形成PN结。 4POCl3+3O22P2O5+6Cl2 2P2O5+5Si5SiO2+4P,扩散工艺步骤及条件,进舟:速度230280mm/min。 通大氮:时间
5、5min, 流量270005000ml/min。 通小氮和氧气:时间35min,O2流量40040ml/min,N2流量240040ml/min 通大氮和氧气:时间5min,流量270005000ml/min。 出舟:速度230280mm/min。 温度:800900 质量目标:扩散后表面颜色均匀,方块电阻大小 一般在405欧姆之间.,扩散炉,设备要求: 精确度高 可准确控制反应管 的实际工艺温度 和气 流量。 用于长时间连续工作、 高精度、高稳定性、 自动控制。,48所三管扩散炉,刻蚀,目的;去除周边短路环。 原理:在辉光放电条件下,CF4和O2生成等离子体,交替对周边作用,使周边电阻增大。
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