1、1、晶硅太陽能電池及其原理；2、常規晶硅太陽能電池工藝；3、新型晶硅太陽能電池工藝；目 錄21、晶硅太陽能電池及其原理 吸收光子，產生電子空穴對。 電子空穴對被內建電場分離，在PN結兩端產生電勢。 將PN結用導線連接，形成電流。 在太陽電池兩端連接負載，實現了將光能向電能的轉換。32、常規晶硅太陽能電池工藝制絨擴散去磷硅玻璃（PSG）刻蝕鍍膜絲網印刷燒結測試分檔篩選目前電池整個工藝僅僅需要七步就可以了！42.1、制絨1、目的： a、去除硅片表面損傷層; b、形成特殊絨面減少光反射。2、方法： a、單晶制絨 堿制絨 b、多晶制絨 酸制絨單晶硅片表面反射率5單晶制絨 單晶制絨原理： 利用低濃度堿溶

2、液對晶體硅在不同晶體取向上具有不同腐蝕速率的各向異性腐蝕特性，在硅片表面腐蝕形成角錐體密布的表面形貌 ，就稱為表面織構化。角錐體四面全是由111面包圍形成。 化學用品： NaOH（KOH）、IPA、催化劑、 Na2SiO3 反應式： Si+2NaOH+H2O Na2SiO3 +2H2 單晶絨面6單晶制絨1、工藝控制參數： 時間、溫度、各種化學品用量。2、工藝控制標準： 硅片外表、腐蝕量、金字塔大小、反射率。3、異常類型： 硅片發白、發亮、雨點等。4、設備： 單晶制絨基本為國產設備，如捷加創、四十八所等。7多晶制絨1、多晶制絨原理： 由于多晶硅片是有很多晶粒組成，各晶粒的晶向各不相同，所以不能有

3、堿進行制絨，而選擇用酸進行腐蝕制絨。2、化學用品： HNO3、HF、NaOH3、反應式： Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O多晶絨面8多晶制絨1、工藝控制參數： 化學配比、設備帶速、溫度等。2、工藝控制標準： 硅片外表、腐蝕量、蟲洞大小、反射率。3、異常類型： 硅片發亮或者有暗紋。4、設備： RENA、Schmid、尚德庫德勒、四十八所槽式制絨等。92.2、擴散擴散的目的： 形成PN結，使一塊完整的半導體晶體的一部分是P型區域，另一部分是N型區域。擴散方法： 在 800 高溫下通過氮氣將液態狀態下的POCl3引入擴散爐管，在硅片表面形成N型結

4、構。反應公式：10PN結曲線Bultman J. Methods of emitter formation for crystalline silicon solar cells, Photovoltaics International. 2011,1:69-80.11擴散1、進舟； 5、推結擴散；2、通氧氣； 6、降溫；3、通磷源； 7、出舟。4、升溫；擴散裝置示意圖12擴散1、工藝控制參數： 時間、溫度、氣體流量。2、工藝控制標準： 薄層方阻和外觀3、異常類型： 薄層方阻超出規定范圍、硅片顏色異常等。4、設備： 國產設備如四十八所、捷加創、七星等；國外設備有Tempress、CT等13 刻

5、蝕原理： 由于在擴散過程中，即使采用硅片的背對背擴散，硅片的所有表面（包括正反面和邊緣）都將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區域流到PN結的背面，而造成短路，因此需要將該短路通道去除。刻蝕方法： 干法刻蝕：等離子刻蝕、激光刻蝕； 濕法刻蝕：RENA刻蝕、Schmid刻蝕。2.3、刻蝕14濕法刻蝕1、化學藥品： HNO3、HF、H2SO4和NaOH。2、反應式： Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O濕法刻蝕用CF4和O2來刻蝕擴散后的硅片，其刻蝕原理如下：CF4 = CFx* + (4-x) F* (x3)

6、Si + 4 F* = SiF4 SiO2 + 4 F* = SiF4 + O2等離子刻蝕15濕法刻蝕1、工藝控制參數： 溶液配比、刻蝕槽溫度、設備帶速等2、工藝控制標準： 硅片減薄重量、薄層方阻變化量和硅片外觀3、異常類型： 硅片減薄重量超出規定范圍、硅片顏色異常等。4、設備： 濕法刻蝕設備主要為RENA和Schmid；等離子刻蝕國產設備比較多如四十八所、捷加創、七星、北京微星等。16 鍍膜目的： 表面平整的硅片在很寬的波長范圍（4001050nm）內對入射光的反射均高于30%。該反射可以通過表面絨面來降低。為了進一步降低反射，需要在硅片表面制備一層或多層介質膜。同時介質膜也可以起到鈍化和防

7、止酸堿對硅片表面侵蝕。2.4、PECVD鍍膜17制備SiN薄膜設備的分類18管式鍍膜原理：在輝光放電條件下，由于硅烷和氨氣等離子體相互碰撞而發 生化學反應，在硅片表面生長一層氮化硅薄膜。主要廠家：Centrotherm、七星、捷佳創、四十八所等。19板式鍍膜原理：通過一個內置同軸石英管與微波發射器相接后可在石英管上 進行表面波放電，從而激發出高均勻度的微波等離子體。主要廠家：Roth&Rau，北京微星等。20兩種鍍膜方式對比微波頻率沉積速度nm/s硅烷與氨氣比膜的均勻性表面損傷膜質量光譜響應管式40 kHz0.1-0.30.1一般重好短波最差，長波最好板式2.45 GHz0.67-1.670.

8、30.4較好輕差短波最好，長波最差兩種鍍膜方式對比21PECVD鍍膜1、工藝控制參數： 氣流比、鍍膜時間等。2、工藝控制標準： 硅片鍍膜后顏色、氮化硅膜厚和折折射率。3、異常類型： 色差、色斑顏色異常以及膜厚或者折射率超出規定范圍。222.5、絲網印刷 絲網印刷基本原理： 絲網印版的部分孔能夠透過油墨，漏印至承印物上；印版上其余部分的網孔堵死，不能透過油墨，在承印物上形成空白，這樣通過印刷得到我們想要的圖形。絲網放大圖23柵線結構一道：銀電極二道：鋁背場三道：正銀柵線24鋁背場作用：1、減少背表面復合；2、背表面吸雜；3、增加對長波反射。25正面銀柵線作用：1、吸收電流；2、導電。26絲網印刷1、工藝控制參數： 絲網間距、壓力、印刷速度等。2、工藝控制標準： 濕重和銀柵線線寬、高度等。3、異常類型： 濕重超出規格線、柵線寬度太寬。4、設備： Baccini、DEAK等。272.6、燒結 燒結曲線在“燒出”（Burn out）區，有機料被燒出。之后，在2區有一個Al的融化過程，相變潛熱使得溫度上升臺階的形成。在峰值區前接觸燒成，同時背場和背接觸燒成282.7、測試分檔I-V曲線和P-V曲線Uoc Isc Rsh Rser FF=Pmpp/(Uoc*Isc) Irev2293、新型晶硅太陽能電池工藝1、Sele