太阳能电池扩散工艺

一:谁能告诉下太阳能电池制造中扩散的原理及工艺过程,最好把工艺的原理及目的说的详细些? 15分

扩散的目的:太阳能电池的基本就够就是一个PN结,而扩散就是为了形成PN结。

扩散的原理:太阳穿电池一般选用的是P型掺杂的单晶硅片或者是多晶硅片,我们就需要通过扩散在上面形成一个N型的扩散层,从而形成PN结。现在一般采用的都是磷扩散。扩散源是三氯氧磷(pocl3),在900℃的高温下,它与硅片反应,生成二氧化硅和磷。具体的反应过程如下:

二:太阳能电池片加工中的掺杂与扩散原理?

我明白你的意思了。现在工业生产太阳能电池片的硅片,都是P型衬底,意思是之前已经掺杂三族元素了,我们只需要进行磷扩散,就可以形成P-N结。

以n型半导体为底板结构的结晶硅类太阳能电池与以p型半导体为底板的结构相比,前者对杂质的抵抗性更大,在理论上伐易提高能量转换效率。不过,此前许多结晶硅类太阳能电池几乎都采用以p型半导体为底板的结构。原因是在较厚的p型半导体上能够形成非常薄的n型半导体层。

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)宣布,该机构研制的以n型半导体为底板,然后在其上面形成较薄的p型半导体层的单晶硅太阳能电池,其能量转换效率达到了23.4%。太阳能电池单元面积为2cm见方。

三:谁知道太阳能电池详细的生产工艺?

1、 硅片切割,材料准备:

工业制作硅电池所用的单晶硅材料,一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒,原始的形状为圆柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的边长一般为10~15cm,厚度约200~350um,电阻率约1Ω.cm的p型(全球节能环保网掺硼)。

2、 去除损伤层:

硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷,这就会产生两个问题,首先表面的质量较差,另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除,一般采用碱或酸腐蚀,腐蚀的厚度约10um。

3、 制绒:

制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成无数的金字塔结构,碱液的温度约80度,浓度约1~2%,腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说,一般采用酸法腐蚀。

4、 扩散制结:

扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度,因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要,要求硅片在制绒后要进行清洗,即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。

5、 边缘刻蚀、清洗:

扩散过程中,在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环,必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降,以至成为废品。目前,工业化生产用等离子干法腐蚀,在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用,去除含有扩散层的周边。

扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。

6、 沉积减反射层:

沉积减反射层的目的在于减少表面反射,增加折射率。广泛使用PECVD淀积SiN ,由于PECVD淀积SiN时,不光是生长SiN作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。

7、 丝网印刷上下电极:

电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤,它不仅决定了发射区的结构,而且也决定了电池的串联电阻和电池表面被金属覆盖的面积。最早采用真空蒸镀或化学电镀技术,而现在普遍采用丝网印刷法,即通过特殊的印刷机和模版将银浆铝浆(银铝浆)印刷在太阳电池的正背面,以形成正负电极引线。

8、 共烧形成金属接触:

晶体硅太阳电池要通过三次印刷金属浆料,传统工艺要用二次烧结才能形成良好的带有金属电极欧姆接触,共烧工艺只需一次烧结,同时形成上下电极的欧姆接触。在太阳电池丝网印刷电极制作中,通常采用链式烧结炉进行快速烧结。

9、 电池片测试:

完成的电池片经过测试分档进行归类。

四:单晶太阳能电池扩散工艺分几步

下料、(制绒质检)、插片、通源扩散、(扩散质检)、卸片 共四步

五:光伏电池板的扩散工艺工程师待遇怎么样

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六:晶体硅太阳能电池片扩散工艺现状及发展

现在很多企业在做高阻试验,可以降低复合中心,提高均匀性,提高效率,目前做的比较好的在60左右,也有人在尝试70,这种方式对烧结工艺有着很高的要求。

SE选择性扩散,此工艺可以提升单晶效率至1珐.5%左右,此工艺方法有很多种,但目的是一样,支持选择性扩散设备不多(今年估计国内回有批量做SE的),对栅线印刷很高,这有可能在设备成熟以后提高效率的一个大发展方向!

HIT双面电池,这个是双面扩散,双面电池制作,效率可以提升至20%左右,但目前还没有厂家批量生产,成本高、制作工艺复杂,还停留在实验室研发!

当然,出了扩散外还有其他方法去提升效率。

个人见解、胡编乱造、万望指教!

七:太阳能电池片经过几道工序生产?

清洗,扩散,刻蚀,PECVD,丝网印刷,烧结

八:多晶硅太阳能电池的电池工艺

太阳电池从研究室走向工厂,实验研究走向规模化生产是其发展的道路,所以能够达到工业化生产的特征应该是:[1]电池的制作工艺能够满足流水线作业;[2]能够大规模、现代化生产;[3]达到高效、低成本。当然,其主要目标是降低太阳电池的生产成本。多晶硅电池的主要发展方向朝着大面积、薄衬底。例如,市场上可见到125×125mm2、150×150mm2甚至更大规模的单片电池,厚度从原来的300微米减小到250、200及200微米以下。效率得到大幅度的提高。日本京磁(Kyocera)公司150×150的电池小批量生产的光电转换效率达到17.1%,该公司1998年的生产量达到25.4MW。(1)丝网印刷及其相关技术多晶硅电池的规模化生产中广泛使用了丝网印刷工艺,该工艺可用于扩散源的印刷、正面金属电极、背接触电极,减反射膜层等,随着丝网材料的改善和工艺水平的提高,丝网印刷工艺在太阳电池的生产中将会得到更加普遍的应用。a.发射区的形成利用丝网印刷形成PN结,代替常规的管式炉扩散工艺。一般在多晶硅的正面印刷含磷的浆料、在反面印刷含铝的金属浆料。印刷完成后,扩散可在网带炉中完成(通常温度在900度),这样,印刷、烘干、扩散可形成连续性生产。丝网印刷扩散技术所形成的发射区通常表面浓度比较高,则表面光生载流子复合较大,为了克服这一缺点,工艺上采用了下面的选择发射区工艺技术,使电池的转换效率得到进一步的提高。b.选择发射区工艺在多晶硅电池的扩散工艺中,选择发射区技术分为局部腐蚀或两步扩散法。局部腐蚀为用干法(例如反应离子腐蚀)或化学腐蚀的方法,将金属电极之间区域的重扩散层腐蚀掉。最初,Solarex应用反应离子腐蚀的方法在同一台设备中,先用大反应功率腐蚀掉金属电极间的重掺杂层,再用小功率沉积一层氮化硅薄膜,该膜层发挥减反射和电池表面钝化的双重作用。在100cm2的多晶上作出转换效率超过13%的电池。在同样面积上,应用两部扩散法,未作机械绒面的情况下转换效率达到16%。c.背表面场的形成背PN结通常由丝网印刷A浆料并在网带炉中热退火后形成,该工艺在形成背表面结的同时,对多晶硅中的杂质具有良好的吸除作用,铝吸杂过程一般在高温区段完成,测量结果表明吸杂作用可使前道高温过程所造成的多晶硅少子寿命的下降得到恢复。良好的背表面场可明显地提高电池的开路电压。d.丝网印刷金属电极在规模化生产中,丝网印刷工艺与真空蒸发、金属电镀等工艺相比,更具有优势,在当今的工艺中,正面的印刷材料普遍选用含银的浆料,其主要原因是银具有良好的导电性、可焊性和在硅中的低扩散性能。经丝网印刷、退火所形成的金属层的导电性能取决于浆料的化学成份、玻璃体的含量、丝网的粗糟度、烧结条件和丝网版的厚度。八十年度初,丝网印刷具有一些缺陷,Ⅰ)如栅线宽度较大,通常大于150微米;Ⅱ)造成遮光较大,电池填充因子较低;Ⅲ)不适合表面钝化,主要是表面扩散浓度较高,否则接触电阻较大。如今用先进的方法可丝网印出线宽达50微米的栅线,厚度超过15微米,方块电阻为2.5~4mΩ,该参数可满足高效电池的要求。有人在15×15平方厘米的Mc—Si上对丝网印刷电极和蒸发电极所作太阳电池进行了比较,各项参数几乎没有差距。

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