光伏電池工藝培訓(xùn)資料

1、1制絨清洗擴(kuò)散刻蝕去PSGPECVD絲網(wǎng)印刷燒結(jié)測試分檔分選包裝23形成起伏不平的絨面，增加硅片對(duì)形成起伏不平的絨面，增加硅片對(duì)太陽光的吸收太陽光的吸收去除硅片表面的機(jī)械損傷層去除硅片表面的機(jī)械損傷層清除表面油污和金屬雜質(zhì)清除表面油污和金屬雜質(zhì)硅片表面處理的目的：硅片表面處理的目的：4硅片機(jī)械損傷層5單晶硅片表面的金字塔狀絨面單晶硅片表面反射率6 利用低濃度堿溶液對(duì)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(gòu)化。角錐體四面全是由111面包圍形成。 反應(yīng)式為： Si+2KOH+H2O K2SiO3 +2H2 7制備絨面的目的：

2、 減少光的反射率，提高短路電流（Isc），最終提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。陷光原理：當(dāng)光入射到一定角度的斜面，光會(huì)反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，從而增加吸收率。8陷光原理圖示：9KOH濃度異丙醇濃度制絨槽內(nèi)硅酸鉀的累計(jì)量制絨腐蝕的溫度制絨腐蝕時(shí)間的長短槽體密封程度、異丙醇的揮發(fā)程度10OH2SiFHHF6SiO2622 HF去除硅片表面氧化層：去除硅片表面氧化層： HCl去除硅片表面金屬雜質(zhì)：去除硅片表面金屬雜質(zhì)：鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用，氯離子能與 Pt 2+、Au 3+、 Ag +、Cu +、Cd 2+、Hg 2+等金屬離子形成可溶于水的絡(luò)合物。 11KOH、HCl、HF都是

3、強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)藥品，其固體顆粒、溶液、蒸汽會(huì)傷害到人的皮膚、眼睛、呼吸道，所以操作人員要按照規(guī)定穿戴防護(hù)服、防護(hù)面具、防護(hù)眼鏡、長袖膠皮手套。一旦有化學(xué)試劑傷害了員工的身體，馬上用純水沖洗30分鐘，送醫(yī)院就醫(yī)。12太陽電池制造的核心工序13擴(kuò)散的目的：形成PN結(jié)14三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散本公司目前采用的是第一種方法。 15清洗飽和裝片送片擴(kuò)散關(guān)源，退舟方塊電阻測量卸片1617POCl3在高溫下（600）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應(yīng)式如下：生成的P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子

4、，其反應(yīng)式如下：5253OP3PCl5POClC6004P5SiO5SiO2P25218在有氧氣的存在時(shí)，POCl3熱分解的反應(yīng)式為： POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散 。322524526POClOPOCl19由上面反應(yīng)式可以看出，POCl3熱分解時(shí)，如果沒有外來的氧（O2）參與其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且對(duì)硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來O2存在的情況下，PCl5會(huì)進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應(yīng)式如下： 生成的P2O5又進(jìn)一步與硅作用

5、，生成SiO2和磷原子，由此可見，在磷擴(kuò)散時(shí)，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對(duì)硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮?dú)獾耐瑫r(shí)通入一定流量的氧氣 。2522510ClO2P5O4PCl2過量O20管內(nèi)氣體中雜質(zhì)源的濃度擴(kuò)散溫度擴(kuò)散時(shí)間21在太陽電池?cái)U(kuò)散工藝中，擴(kuò)散層薄層電阻（方塊電阻）是反映擴(kuò)散層質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求的重要工藝指標(biāo)之一。方塊電阻也是標(biāo)志進(jìn)入半導(dǎo)體中的雜質(zhì)總量的一個(gè)重要參數(shù)。22 考慮一塊長為l、寬為a、厚為t的薄層如右圖。如果該薄層材料的電阻率為，則該整個(gè)薄層的電阻為n當(dāng)l=a（即為一個(gè)方塊）時(shí)，R=/t。可見，（/t）代表一個(gè)方塊的電阻，故稱為方塊電阻，特記為R= /t (

6、/)(altatlR2324PSGn+ SiBefore edge isolationAfter edge isolation25等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進(jìn)行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物而被去除。它的優(yōu)勢在于快速的刻蝕速率同時(shí)可獲得良好的物理形貌 。（這是各向同性反應(yīng)）這種腐蝕方法也叫做干法腐蝕。26首先，母體分子CF4在高能量的電子的碰撞作用下分解成多種中性基團(tuán)或離子。其次，這些活性粒子由于擴(kuò)散或者在電場作用下到達(dá)SiO2表面，并在表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生產(chǎn)過程中，CF4中摻入O2，這樣有利于提高

7、Si和SiO2的刻蝕速率。它們的離子以及CF,CF,CF,CFCF23e42728 短路形成途徑 由于在擴(kuò)散過程中，即使采用背靠背擴(kuò)散，硅片的所有表面（包括邊緣）都將不可避免地?cái)U(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面，而造成短路。此短路通道等效于降低并聯(lián)電阻?？刂品椒?對(duì)于不同規(guī)格硅片，應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整輝光功率和刻蝕時(shí)間使達(dá)到完全去除短路通道的效果。2930PSGBefore PSG removal After PSG removal 31在擴(kuò)散過程中發(fā)生如下反應(yīng)：POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面， P2O5與Si反應(yīng)生成SiO2和磷原子：這樣就在

8、硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷硅玻璃。PSiOSiOP4552252322524526POClOPOCl32氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因?yàn)闅浞崮芘c二氧化硅作用生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量，反應(yīng)生成的四氟化硅會(huì)進(jìn)一步與氫氟酸反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸?？偡磻?yīng)式為：O2HSiF4HFSiO242SiFH2HFSiF624O2HSiFH6HFSiO262233SiNx:H34SiNx:H簡介簡介v物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)：結(jié)構(gòu)致密，硬度大能抵御堿金屬離子的侵蝕介電強(qiáng)度高耐濕性好耐一般的酸堿，除HF和熱H3PO435vPECVD =Plasma Enhanced Chemica

9、l Vapor Deposition 即“等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積”，是一種化學(xué)氣相沉積 PECVD是借助微波使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。36 使用和維護(hù)本設(shè)備時(shí)必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和安全規(guī)則，因?yàn)椋簐本設(shè)備的工藝氣體為SiH4和NH3，二者均有毒，且SiH4易燃易爆。v本設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生微波輻射，每次維護(hù)后和停機(jī)一段時(shí)間再開機(jī)前都要檢測微波是否泄漏。3738v背電極印刷及烘干 漿料：Ag /Al漿 如Ferro 3398 v背電場印刷及烘干 漿料：Al漿 如Analog pase-12v正面電極印刷 漿料

10、：Ag漿 如Dupont PV147394041v絲網(wǎng)印刷是把帶有圖像或圖案的模版被附著在絲網(wǎng)上進(jìn)行印刷的。通常絲網(wǎng)由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網(wǎng)制作而成。當(dāng)承印物直接放在帶有模版的絲網(wǎng)下面時(shí)，絲網(wǎng)印刷油墨或涂料在刮刀的擠壓下穿過絲網(wǎng)中間的網(wǎng)孔，印刷到承印物上（刮刀有手動(dòng)和自動(dòng)兩種）。絲網(wǎng)上的模版把一部分絲網(wǎng)小孔封住使得顏料不能穿過絲網(wǎng)，而只有圖像部分能穿過，因此在承印物上只有圖像部位有印跡。換言之，絲網(wǎng)印刷實(shí)際上是利用油墨滲透過印版進(jìn)行印刷的，42v干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機(jī)組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。43v相對(duì)于鋁漿燒結(jié)，銀漿的燒結(jié)要重要很多，對(duì)電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻，即FF的變化。v鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，并形成完好的鋁硅合金和鋁層。局部的受熱不均和散熱不均可能會(huì)