1、1、太陽電池分類太陽電池結構太陽電池結構正電極正電極鋁背場鋁背場負電極主柵線負電極主柵線負電極子柵線負電極子柵線Junction單晶硅和多晶硅電池的比較單晶硅和多晶硅電池的比較 單晶硅電池 多晶硅電池在整個晶體內，原子都是周期性的規則排列，稱之為單晶（single crystal ）。由許多取向不同的單晶顆粒雜亂地排列在一起的固體稱為多晶（polycrystal）。 2 2：材料及加工：材料及加工地球上的太陽能電池通常用單晶硅制造，其結構如下圖所示：地球上的太陽能電池通常用單晶硅制造，其結構如下圖所示：PN結的N型頂層，為了使電阻率降低，采用重摻雜。約0.1mm寬，0.05mm厚的金屬指與頂層

2、形成歐姆接觸歐姆接觸用來收集電流。硅的頂部蓋了一層透明的，約0.06um厚的減反層，它比裸硅有更好的減反性。金屬背電極金屬背電極單晶硅太陽能電池因為資源豐富，轉換效率高，所單晶硅太陽能電池因為資源豐富，轉換效率高，所以是現在開發得最快的太陽能電池。但因其制造工以是現在開發得最快的太陽能電池。但因其制造工藝復雜，需消耗大量的能源，所以有成本高，能源藝復雜，需消耗大量的能源，所以有成本高，能源回收周期長的缺點回收周期長的缺點。能源回收期能源回收期 =制造太陽能電池所需的能量制造太陽能電池所需的能量太陽能電池一年產生的電能太陽能電池一年產生的電能1.單晶硅片的成型單晶硅片的成型（a)極純半導體級單晶

3、硅的制備極純半導體級單晶硅的制備（b) 單晶硅錠的生長單晶硅錠的生長（c) 硅片切割硅片切割（a)a)用沙子制成極純半導體級單晶硅的常規過程用沙子制成極純半導體級單晶硅的常規過程2()2 ()()2()SiOCSiCO固固液氣MGSi ( 固 )凝固凝固焦炭、煤、木屑焦炭、煤、木屑石英砂石英砂冶金級硅冶金級硅（1 1）Genus n.種, 類Metallurgy n. 冶金, 冶金術323MGSiHClSiHClH（固）（氣）（氣）（氣）（2）沉淀并反復沉淀并反復局部蒸餾局部蒸餾SeG-SiHCl3(液）半導體級三半導體級三氯硅烷氯硅烷32(3SeG SiHClHHClSeG Si（氣）氣）（

4、氣）（固）（3）多晶級半導體硅多晶級半導體硅用用CZ 或或FZ法熔化法熔化和凝固和凝固SeGSi （固）單晶半導體級硅單晶半導體級硅存在問題及解決方案存在問題及解決方案4月月22日訊由日訊由廣州吉必盛科技實業廣州吉必盛科技實業有限公司與有限公司與洛陽中硅高洛陽中硅高科技有限公司科技有限公司聯合申請的聯合申請的“多晶硅副產物綜合利用關鍵技術多晶硅副產物綜合利用關鍵技術研究研究”項目，日前正式獲得項目，日前正式獲得“國家十一五國家十一五863計劃新材料技計劃新材料技術領域重點項目術領域重點項目”立項立項(國科發高國科發高20099號號)。生產多晶硅是一個提純過程，金屬硅轉化成三氯氫硅，再用氫氣進行

5、一生產多晶硅是一個提純過程，金屬硅轉化成三氯氫硅，再用氫氣進行一次性還原，這個過程中約有次性還原，這個過程中約有25%25%的三氯氫硅轉化為多晶硅，其余大量進入的三氯氫硅轉化為多晶硅，其余大量進入尾氣，同時形成副產品尾氣，同時形成副產品四氯化硅。在這個過程中，如果回收工藝不四氯化硅。在這個過程中，如果回收工藝不成熟，三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質極有可能外溢，成熟，三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質極有可能外溢，存在重大的安全和污染隱患。存在重大的安全和污染隱患。 根據國際大型多晶硅公司的成熟經驗，利用多晶硅生產所產生的副產物四氯根據國際大型多晶硅公司的成熟經驗，利用多晶硅

6、生產所產生的副產物四氯化硅生產氣相白炭黑，從根本上解決環境污染問題，實現多晶硅節能減排、化硅生產氣相白炭黑，從根本上解決環境污染問題，實現多晶硅節能減排、清潔生產，是解決多晶硅副產物四氯化硅出路的最佳途徑。氣相白炭黑清潔生產，是解決多晶硅副產物四氯化硅出路的最佳途徑。氣相白炭黑(SiO2)(SiO2)作為一種重要的納米無機粉體化工材料，是國家高技術領域和國防工作為一種重要的納米無機粉體化工材料，是國家高技術領域和國防工業急需的、必不可少的原材料，廣泛用于橡膠、涂料、輪胎等領域。業急需的、必不可少的原材料，廣泛用于橡膠、涂料、輪胎等領域。To get silicon in single-crys

7、tal state, we first melt the high-purity silicon. We then cause it to reform very slowly in contact with a single crystal “seed.” The silicon adapts to the pattern of the single crystal seed as it cools and solidifies gradually. Not suprisingly, because we start from a “seed,“ this process is called

8、 ”growing” a new ingotingot （金、銀等的）條，塊，錠 of single-crystal silicon out of the molten silicon. Several specific processes can be used to accomplish accomplish （vt. 完成, 達到, 實現）this. The most established and dependable means are the Czochralski method and the floating-zone (FZ) technique.丘克拉斯基凝固工藝（丘克拉斯

9、基凝固工藝（CZ） 和浮區凝固工藝（和浮區凝固工藝（FZ）（b) 單晶硅錠的生長() Czochralski process（丘克拉斯基凝固工藝丘克拉斯基凝固工藝）The most widely used technique for making single-c r y s t a l s i l i c o n i s t h e Czochralski process. In the Czochralski process, seed of single-crystal silicon contacts the top of molten silicon. As the seed is

10、slowly raised, atoms of the molten silicon solidify in the pattern of the seed and extend the single-c r y s t a l s t r u c t u r e .C-Z 法（直拉法）法（直拉法）在在C-ZC-Z法中，裝硅的坩法中，裝硅的坩堝緩慢旋轉堝緩慢旋轉, ,一小塊作為一小塊作為籽晶籽晶的定向單晶硅放在其的定向單晶硅放在其中并與熔融硅表面接觸中并與熔融硅表面接觸. .慢慢提拉籽晶慢慢提拉籽晶，這樣，這樣熔融硅就會凝固在籽晶熔融硅就會凝固在籽晶上，并慢慢長大，最終上，并慢慢長大，最終形成

11、形成7.57.512.5cm12.5cm粗、粗、1m1m長的圓柱形硅錠。長的圓柱形硅錠。() 浮區凝固工藝（浮區凝固工藝（FZ）（1）柱狀的高純多晶材料固定于）柱狀的高純多晶材料固定于卡盤，一個金屬線圈沿多晶長度卡盤，一個金屬線圈沿多晶長度方向緩慢移動并通過柱狀多方向緩慢移動并通過柱狀多晶晶，在在金屬線圈中通過高功率的射頻電金屬線圈中通過高功率的射頻電流，射頻功率激發的電磁場將在流，射頻功率激發的電磁場將在多晶柱中引起渦流，產生焦耳熱，多晶柱中引起渦流，產生焦耳熱，通過調整線圈功率，可以使得多通過調整線圈功率，可以使得多晶柱緊鄰線圈的部分熔化，線圈晶柱緊鄰線圈的部分熔化，線圈移過后，熔料在結晶

12、處為單晶。移過后，熔料在結晶處為單晶。（2）另一種使晶柱局部熔化的方另一種使晶柱局部熔化的方法是使用法是使用聚焦電子束聚焦電子束。整個區整個區熔生長裝置可置于真空系統中，熔生長裝置可置于真空系統中，或者有保護氣氛的封閉腔室內。或者有保護氣氛的封閉腔室內。為確保生長沿所要求的為確保生長沿所要求的晶向進行，晶向進行，也需要使用籽晶，采用與直拉單晶類似的方法，將一個很細的籽晶快速插入熔融晶柱的頂部，先拉出一先拉出一個直徑約個直徑約3mm，長約，長約10-20mm的細頸的細頸，然后放慢拉速，降低溫度放肩放肩至較大直徑。頂部安置籽晶頂部安置籽晶技術的困難在于，技術的困難在于，晶柱的熔融部分必須承受整體的

13、重量，而直拉法則沒有這個問題，因為此時晶定還沒有形成。這就使得該技術僅限于生產不超過幾公斤的晶錠。（C）硅片切割技術硅片切割技術作為硅片作為硅片( (晶圓晶圓) ) 上游生產上游生產的關鍵技術，近年來崛起的的關鍵技術，近年來崛起的新型硅片多絲切割技術新型硅片多絲切割技術具有具有切割表面質量高、切割效率切割表面質量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方高和可切割大尺寸材料、方便后續加工等特點。由于驅便后續加工等特點。由于驅動研磨液的動研磨液的切割絲切割絲在加工中在加工中起重要作用起重要作用，與，與刀損和硅片刀損和硅片產出率產出率密切關聯，故對細絲密切關聯，故對細絲多絲切割的研究具有迫切與多絲切割的

14、研究具有迫切與深遠的意義深遠的意義太陽電池生產工藝流程太陽電池生產工藝流程 制絨清洗甩干擴散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網印刷背電極絲網印刷背電場絲網印刷正面電極分類檢測包裝原始硅片原始硅片制絨清洗和甩干擴散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網印刷背電極絲網印刷正電極分類檢測包裝絲網印刷背電場工序一工序一. 硅片清洗制絨硅片清洗制絨n制絨作用制絨作用減少反射，增強對太陽光的吸收。減少反射，增強對太陽光的吸收。單晶制絨的原理：單晶制絨的原理：n硅的各向異性腐蝕，在不同的晶向上的腐蝕硅的各向異性腐蝕，在不同的晶向上的腐蝕速度不一致，在速度不一致，在100100面上的腐蝕速

15、率面上的腐蝕速率R R100100與與111111面上的腐蝕速率面上的腐蝕速率R R111111的比值在一定的弱堿的比值在一定的弱堿溶液中可以達到溶液中可以達到500500 . . 反應方程式：反應方程式： 2NaOH+Si+H2O=Na2SiO3+2H2n單晶制絨：用堿腐蝕單晶制絨：用堿腐蝕 多晶制絨：用酸腐蝕多晶制絨：用酸腐蝕nHCL去除硅片表面的金屬離子nHF去除硅片表面的氧化物2222HNaCLNaHCLOHSiFHSiOHF262226 單晶原始形貌（單晶原始形貌（500倍）倍） 單晶絨面單晶絨面 （500倍倍） 單晶絨面（單晶絨面（SEM） 多晶絨面（多晶絨面（SEM）工序二，擴散

16、工序二，擴散/制結：制結：2.摻雜摻雜 在一塊單晶半導體中，一部分摻有受主雜質是在一塊單晶半導體中，一部分摻有受主雜質是 P型半型半導體，另一部分摻有施主雜質是導體，另一部分摻有施主雜質是N型半導體時，型半導體時，P型半導型半導體和體和 N型半導體的交界面附近的過渡區稱為型半導體的交界面附近的過渡區稱為PN結。結。 PN結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料結有同質結和異質結兩種。用同一種半導體材料制成的制成的PN結叫同質結，由禁帶寬度不同的兩種半導體材結叫同質結，由禁帶寬度不同的兩種半導體材料（如料（如GaAl/GaAs、InGaAsP/InP等）制成的等）制成的PN結叫結叫異異質結質結

17、。 制造制造PN結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外結的方法有合金法、擴散法、離子注入法和外延生長法等。制造異質結通常采用延生長法等。制造異質結通常采用外延生長外延生長法。法。半導體的常用摻雜技術半導體的常用摻雜技術 (1)(1)熱擴散技術：對于施主或受主雜質的摻入，就需要進行較高溫度的熱擴散技術：對于施主或受主雜質的摻入，就需要進行較高溫度的熱擴散。因為施主或受主雜質原子的半徑一般都比較大，它們要直接進熱擴散。因為施主或受主雜質原子的半徑一般都比較大，它們要直接進入半導體晶格的間隙中去是很困難的；只有當晶體中出現有晶格空位后，入半導體晶格的間隙中去是很困難的；只有當晶體中出現有晶格空位后

18、，雜質原子才有可能進去占據這些空位，并從而進入到晶體。為了讓晶體雜質原子才有可能進去占據這些空位，并從而進入到晶體。為了讓晶體中產生出大量的晶格空位，所以，就必須對晶體加熱，讓晶體原子的熱中產生出大量的晶格空位，所以，就必須對晶體加熱，讓晶體原子的熱運動加劇，以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開晶格位置、留下空運動加劇，以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開晶格位置、留下空位（與此同時也產生出等量的間隙原子，空位和間隙原子統稱為熱缺位（與此同時也產生出等量的間隙原子，空位和間隙原子統稱為熱缺陷），也因此原子的擴散系數隨著溫度的升高而指數式增大。對于陷），也因此原子的擴散系數隨著溫度的升高而指數式

19、增大。對于SiSi晶晶體，要在其中形成大量的空位，所需要的溫度大致為體，要在其中形成大量的空位，所需要的溫度大致為10001000度度CC左右，左右，這也就是熱擴散的溫度。這也就是熱擴散的溫度。(2)(2)離子注入技術：為了使施主或受主雜質原子能夠進入到晶體中去，離子注入技術：為了使施主或受主雜質原子能夠進入到晶體中去，需要首先把雜質原子電離成離子，并用強電場加速、讓這些離子獲得很需要首先把雜質原子電離成離子，并用強電場加速、讓這些離子獲得很高的動能，然后再直接轟擊晶體、并高的動能，然后再直接轟擊晶體、并“擠擠”進到里面去；這就是進到里面去；這就是“注注入入”。當然，采用離子注入技術摻雜時，必

20、然會產生出許多晶格缺陷，。當然，采用離子注入技術摻雜時，必然會產生出許多晶格缺陷，同時也會有一些原子處在間隙中。所以，半導體在經過離子注入以后，同時也會有一些原子處在間隙中。所以，半導體在經過離子注入以后，還必須要進行所謂退火處理，以消除這些缺陷和使雜質還必須要進行所謂退火處理，以消除這些缺陷和使雜質“激活激活 。 3. 電極和減反膜電極和減反膜太陽能電池的絲網印刷技術太陽能電池的絲網印刷技術 （a）電極）電極目前國際上大多數晶體硅太陽能電池生產廠家都采用絲網印刷技術。這一技術是在七十年代形成的。因此已沒有產權歸哪一個生產廠家的說法。1、表面金字塔的形成（以減少表面 反射）； 2、磷擴散 （9

21、00oC 的高溫工藝）； 3、 邊緣切割； 4、絲網印刷前表面電極； 5、絲網印刷后表面電極； 6、 電極燒結(800oC 的高溫工藝)； 7、前表面減反射膜噴涂。 由這一工藝生產的單晶硅太陽能電池的轉換效率在13.516之間，多晶硅電池的轉換效率在1315.5之間。絲網印刷工藝過程包括：絲網印刷工藝過程包括： 太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序后，已經制成PN結，可以在光照下產生電流，為了將產生的電流導出，需要在電池表面上制作正、負兩個電極。制造電極的方法很多，而絲網印刷是目前制作太陽電池電極最普遍的一種生產工藝。（）背面銀電極印刷（背銀）背面銀電極印刷（背銀）+ 背面鋁印刷（背鋁）背

22、面鋁印刷（背鋁） 在電池片的在電池片的正極正極面？面？（p p區）用銀區）用銀鋁漿料印刷兩條電極鋁漿料印刷兩條電極導線（寬約導線（寬約3 34mm4mm）作為電池片的電極作為電池片的電極（圖（圖3 3）。）。 絲網印刷是采用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上絲網印刷是采用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上 （） 正面銀印刷（正銀）正面銀印刷（正銀） 在電池片的正面（噴在電池片的正面（噴涂減反射膜的面）同涂減反射膜的面）同時用時用銀漿料印刷一排銀漿料印刷一排間隔均勻的柵線和兩間隔均勻的柵線和兩條電極（條電極（圖圖4），），在在工藝上要求柵線間距工藝上要求柵線間距約約3mm、寬度約、寬度約O.10

23、0.12mm： 圖圖4 電池片正銀印刷示意圖電池片正銀印刷示意圖絲網印刷基本原理是：絲網印刷基本原理是：絲網印刷由五大要素構成，即絲網、絲網印刷由五大要素構成，即絲網、刮刀刮刀、漿料、工作臺以及基片。、漿料、工作臺以及基片。圖5為絲網印刷原理示意圖，其工作原理為：其工作原理為：利用絲網圖形部分網孔透漿料，印刷時在絲網一端倒入漿料，用印刷時在絲網一端倒入漿料，用刮刀刮刀在絲網的漿料部位施加一定壓力，同時朝在絲網的漿料部位施加一定壓力，同時朝絲網另一端移動。油墨在移動中被刮板從絲網另一端移動。油墨在移動中被刮板從圖形部分的網孔中擠壓到基片上。圖形部分的網孔中擠壓到基片上。由于漿料的黏性作用而使印跡

24、固著在一定范圍之內，印刷過程中刮板始終與絲網印版和承印物呈線接觸，接觸線隨刮刀移動而移動，從而完成印刷行程。 由于絲網與承印物之間保持一定的間隙，使得印刷時的絲網通過自身的張力而產生對刮刀的反作用力，這個反作用力稱為回彈力。由于回彈力的作用，使絲網與基片只呈移動式線接觸，而絲網其它部分與承印物為脫離狀態，保證了印刷尺寸精度和避免蹭臟承印物。當刮板刮過整個印刷區域后抬起，同時絲網也脫離基片，工作臺返回到上料位置，至此為一個印刷行程。 刮刀與絲網刮刀與絲網刮刀的作用是將漿料以一定的速度和角度將漿料壓入絲網的漏孔中，刮刀在印刷時對絲網保持一定的壓力 選擇絲網絲徑及目數時，要求網格的孔長為漿料粉體粒徑

25、的2.55倍；目數越低絲網越稀疏，網孔越大，油墨通過性就越好；網孔越小，油墨通過性越差 漿料漿料 漿料是由功能組份、粘結組份和有機載體組成的一種流體，漿料是由功能組份、粘結組份和有機載體組成的一種流體，漿料有導體漿料、電阻漿料、介質漿料和包封漿料等。漿料有導體漿料、電阻漿料、介質漿料和包封漿料等。在背銀，背鋁及正銀工序中所用漿料為導體漿料。在導體漿在背銀，背鋁及正銀工序中所用漿料為導體漿料。在導體漿料中，功能組份一般為貴金屬或貴金屬的混合物。料中，功能組份一般為貴金屬或貴金屬的混合物。 絲網印刷技術具有以下特點絲網印刷技術具有以下特點 1 1、為了使電極和硅表面形成好的歐姆接觸，由磷擴散所形成

26、的、為了使電極和硅表面形成好的歐姆接觸，由磷擴散所形成的表面表面n n型材料摻雜濃度偏高。型材料摻雜濃度偏高。 正如上面所陳述的，高濃度摻雜正如上面所陳述的，高濃度摻雜降低材料內的少數載流子壽命降低材料內的少數載流子壽命, ,使得光生載流子不能得到有效地使得光生載流子不能得到有效地收集。而短波長的太陽光是被這一層材料吸收的，因此這些太陽收集。而短波長的太陽光是被這一層材料吸收的，因此這些太陽光的能量不能得到很好的利用光的能量不能得到很好的利用, ,形成所謂的形成所謂的“死層死層”。 2 2 、電池前表面的復合高，因為電池的前表面沒有采取有效的、電池前表面的復合高，因為電池的前表面沒有采取有效的

27、鈍化措施。鈍化措施。 3、受絲網技術的限制，前表面的金屬電極不能做的很窄，從、受絲網技術的限制，前表面的金屬電極不能做的很窄，從而遮擋了光在硅片內的有效吸收。取決于硅片的電阻率，由絲而遮擋了光在硅片內的有效吸收。取決于硅片的電阻率，由絲網印刷技術生產的晶體硅電池的開路電壓在網印刷技術生產的晶體硅電池的開路電壓在580620mV之間，之間，短路電流密度在短路電流密度在2833mA/cm2之間，以及填充因子在之間，以及填充因子在70%75%之間。對于大面積的電池，電池表面之間。對于大面積的電池，電池表面10%-15%面積被電面積被電池表面電極遮擋了池表面電極遮擋了. b.減反膜32硅片采用0.52

28、.cm，P型晶向為（100）的單晶硅片。利用氫氧化鈉溶液對單晶硅片進行各向異性腐蝕的特點來制備絨面。當各向異性因子=10時（所謂各向異性因子就是（100）面與（111）面單晶硅腐蝕速率之比），可以得到整齊均勻的金字塔形的角錐體組成的絨面。絨面具有受光面積大，反射率低的特點。可提高單晶硅太陽電池的短路電流，從而提高太陽電池的光電轉換效率。 金字塔形角錐體的表面積S0等于四個邊長為a正三角形S之和， S0 = 4S = 4a a = a2, 由此可見有絨面的受光面積比光面提高了倍即1.732倍。32 當一束強度為E0的光投射到圖中的A點，產生反射光1和進入硅中的折射光2。反射光1可以繼續投射到另一

29、方錐的B點，產生二次反射光3和進入半導體的折射光4；而對光面電池就不產生這第二次的入射。經計算可知還有11%的二次反射光可能進行第三次反射和折射，由此可算得絨面的反射率為9.04%4.陣列太陽能電池太陽能電池組件自動涂膠組件自動涂膠封裝封裝系統系統太陽能電池太陽能電池( (組件組件) )生產工藝生產工藝組件線又叫封裝線，封裝是太陽能電池生產中的關鍵步驟，沒有良好的封裝工藝，多好的電池也生產不出好的組件板。電池的封裝不僅可以使電池的壽命得到保證，而且還增強了電池的抗擊強度。產品的高質量和高壽命是贏得可客戶滿意的關鍵，所以組件板的封裝質量非常重要。 流程：1、電池檢測2、正面焊接檢驗3、背面串接檢

30、驗4、敷設（玻璃清洗、材料切割、玻璃預處理、敷設）5、層壓6、去毛邊（去邊、清洗）7、裝邊框（涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠）8、焊接接線盒9、高壓測試10、組件測試外觀檢驗11、包裝入庫組件高效和高壽命如何保證：1、高轉換效率、高質量的電池片；2、高質量的原材料，例如：高的交聯度的EVA(醋酸乙烯共聚物)、高粘結強度的封裝劑（中性硅酮樹脂膠）、高透光率高強度的鋼化玻璃等；n n103103() 單晶單晶n125125 ()單晶單晶n125125 ()多晶多晶n150150 ()多晶多晶n156156 ()單晶單晶n156156 ()多晶多晶在整個晶體內，原子都是周期性的規則排列，稱之為單

31、晶。由許多取向不同的單晶顆粒雜亂地排列在一起的固體稱為多晶。裝片制絨化學清洗擴散刻蝕去磷硅玻璃PECVD絲網印刷燒結分類檢測包裝制絨清洗甩干擴散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網印刷背電極絲網印刷背電場絲網印刷正面電極分類檢測包裝原始硅片原始硅片制絨制絨清洗和甩干擴散刻蝕和去磷硅玻璃刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網印刷背電極絲網印刷正電極分類檢分類檢測測包裝包裝絲網印刷背電場觀察絨面觀察絨面檢驗硅片尺寸檢驗硅片尺寸2、多晶硅太陽能電池的制備過程、多晶硅太陽能電池的制備過程通常多晶硅是選用太陽能電池級以上純度的硅料，經過澆鑄或晶帶法得到。通常多晶硅是選用太陽能電池級以上純度的硅料，經過

32、澆鑄或晶帶法得到。其電池的制造工藝基本上與單晶硅太陽能電池類似。其電池的制造工藝基本上與單晶硅太陽能電池類似。澆鑄法澆鑄法n制備多晶硅材料有許多方法，其中最常用的就制備多晶硅材料有許多方法，其中最常用的就是澆鑄法。它是把硅的溶液直接澆鑄在坩堝模是澆鑄法。它是把硅的溶液直接澆鑄在坩堝模具中并緩慢冷卻固化成多晶硅錠的方法。具中并緩慢冷卻固化成多晶硅錠的方法。The most popular method for making Commercial semicrystalline siliconis casting, in which molten silicon is poured directl

33、y into a mold and allowed to solidify into an ingot.左圖是澆鑄法制備左圖是澆鑄法制備多晶硅的裝置示意多晶硅的裝置示意圖。坩堝中的硅溶圖。坩堝中的硅溶液從其上方開始，液從其上方開始， 同坩堝一起冷卻，同坩堝一起冷卻， 便形成了與坩堝相便形成了與坩堝相同形狀的多晶硅錠。同形狀的多晶硅錠。制出的直徑為制出的直徑為6 6英寸英寸的多晶硅錠，的多晶硅錠， 再經再經過與單晶硅電池一過與單晶硅電池一樣的制備過程，就樣的制備過程，就能用它制出多晶硅能用它制出多晶硅太陽能電池。現在太陽能電池。現在制得邊長為制得邊長為9.4cm9.4cm的的正方形太陽能電池，正

34、方形太陽能電池， 其效率為其效率為10.1%10.1%。晶帶法晶帶法n晶帶法是從硅溶液直接獲得制造太陽能電池所需的片狀多晶硅的方法。因為無需象單晶硅或澆鑄法得到的多晶硅那樣把硅錠切成片，所以它能有效地利用原材料。而且太陽能電池的制造過程也變的簡單。現已開發了多種制備多晶硅現已開發了多種制備多晶硅晶帶的方法。左圖是其中的晶帶的方法。左圖是其中的一種，一種，叫定邊喂膜法的原理叫定邊喂膜法的原理圖圖。它是通過垂直放置在盛它是通過垂直放置在盛裝硅溶液的坩堝內的模具拉裝硅溶液的坩堝內的模具拉出帶狀的多晶硅。出帶狀的多晶硅。這種方法這種方法能以每分鐘能以每分鐘2厘米左右的速厘米左右的速度制出寬度為度制出寬

35、度為10 厘米大小厘米大小的晶帶。然后用激光把得到的晶帶。然后用激光把得到的帶狀多晶硅切割成適當的的帶狀多晶硅切割成適當的大小，再用與單晶硅電池同大小，再用與單晶硅電池同樣的工序做成太陽能電池，樣的工序做成太陽能電池，帶狀多晶硅太陽能電池的轉帶狀多晶硅太陽能電池的轉換效率為換效率為7-14%，目前比澆，目前比澆鑄法制備的電池還落后一步。鑄法制備的電池還落后一步。除了上面介紹的定邊喂膜法外，下面兩除了上面介紹的定邊喂膜法外，下面兩種也是制備片狀多晶硅膜的技術方法。種也是制備片狀多晶硅膜的技術方法。S-web(SupportedS-web(Supported Web) Web)法是利用碳纖維網作為基板，在其上法是利用碳纖維網作為基板，在其上得到多晶硅膜。利用這種方法可以以得到多晶硅膜。利用這種方法可以以1000cm1000cm2 2/min/min的速度制的速度制膜，得到的電池轉換效率達膜，得到的電池轉換效率達12%12%左右。左右。基板，可以得到基板，可以得到0.3mm厚的多晶硅膜，電池的轉換厚的多晶硅膜，電池的轉換效率可超過效率可超過10%。3、多晶硅太陽能電池的構造與多晶硅太陽能電池的構造與特性特性多晶硅太陽能電池的構造基本上與單晶