太陽(yáng)能電池工藝流程培訓(xùn)課件

太陽(yáng)能電池工藝流程制絨清洗擴(kuò)散刻蝕去PSGPECVD絲網(wǎng)印刷燒結(jié)測(cè)試分檔分選包裝1制絨和清洗

2概述形成起伏不平的絨面，增加硅片對(duì)太陽(yáng)光的吸收去除硅片表面的機(jī)械損傷層清除表面油污和金屬雜質(zhì)硅片表面處理的目的：3硅片表面的機(jī)械損傷層硅片機(jī)械損傷層4制絨：表面織構(gòu)化單晶硅片表面的金字塔狀絨面單晶硅片表面反射率5絨面腐蝕原理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↑6絨面光學(xué)原理制備絨面的目的：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。7絨面光學(xué)原理陷光原理圖示：8影響絨面質(zhì)量的關(guān)鍵因素KOH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(zhǎng)短槽體密封程度、異丙醇的揮發(fā)程度9化學(xué)清洗原原理HF去除硅片表表面氧化層層：HCl去除硅片表表面金屬雜雜質(zhì)：鹽酸具有酸酸和絡(luò)合劑劑的雙重作作用，氯離離子能與Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金屬離子子形成可溶溶于水的絡(luò)絡(luò)合物。10注意事項(xiàng)安全KOH、HCl、HF都是強(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(zhǎng)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)。11擴(kuò)散太陽(yáng)電池制制造的核心心工序12擴(kuò)散的目的的：形成PN結(jié)PN結(jié)——太陽(yáng)電池的的心臟13１．三氯氧氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)擴(kuò)散２．噴涂磷磷酸水溶液液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)擴(kuò)散３．絲網(wǎng)印印刷磷漿料料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)擴(kuò)散本公司目前前采用的是是第一種方方法。太陽(yáng)電池磷磷擴(kuò)散方法法14清洗飽和裝片送片擴(kuò)散關(guān)源，退舟方塊電阻測(cè)量卸片磷擴(kuò)散工藝藝過(guò)程15擴(kuò)散裝置示示意圖16POCl3磷擴(kuò)散原理理POCl3在高溫下（（>600℃℃）分解生成成五氯化磷磷（PCl5）和五氧化化二磷（P2O5），其反應(yīng)應(yīng)式如下：：生成的P2O5在擴(kuò)散溫度度下與硅反反應(yīng)，生成成二氧化硅硅（SiO2）和磷原子子，其反應(yīng)應(yīng)式如下：：17在有氧氣的的存在時(shí)，，POCl3熱分解的反反應(yīng)式為：：POCl3分解產(chǎn)生的的P2O5淀積在硅片片表面，P2O5與硅反應(yīng)生生成SiO2和磷原子，，并在硅片片表面形成成一層磷-硅玻璃，然然后磷原子子再向硅中中進(jìn)行擴(kuò)散散。POCl3磷擴(kuò)散原理理18由上面反應(yīng)應(yīng)式可以看看出，POCl3熱分解時(shí)，，如果沒(méi)有有外來(lái)的氧氧（O2）參與其分分解是不充充分的，生生成的PCl5是不易分解解的，并且且對(duì)硅有腐腐蝕作用，，破壞硅片片的表面狀狀態(tài)。但在在有外來(lái)O2存在的情況況下，PCl5會(huì)進(jìn)一步分分解成P2O5并放出氯氣氣（Cl2）其反應(yīng)式式如下：生成的P2O5又進(jìn)一步與與硅作用，，生成SiO2和磷原子，，由此可見(jiàn)見(jiàn)，在磷擴(kuò)擴(kuò)散時(shí)，為為了促使POCl3充分的分解解和避免PCl5對(duì)硅片表面面的腐蝕作作用，必須須在通氮?dú)鈿獾耐瑫r(shí)通通入一定流流量的氧氣氣。POCl3磷擴(kuò)散原理理19影響擴(kuò)散的的因素管內(nèi)氣體中中雜質(zhì)源的的濃度擴(kuò)散溫度擴(kuò)散時(shí)間20在太陽(yáng)電池池?cái)U(kuò)散工藝藝中，擴(kuò)散散層薄層電電阻（方塊塊電阻）是是反映擴(kuò)散散層質(zhì)量是是否符合設(shè)設(shè)計(jì)要求的的重要工藝藝指標(biāo)之一一。方塊電阻也也是標(biāo)志進(jìn)進(jìn)入半導(dǎo)體體中的雜質(zhì)質(zhì)總量的一一個(gè)重要參參數(shù)。擴(kuò)散層薄層層電阻及其其測(cè)量21方塊電阻的的定義考慮一塊長(zhǎng)長(zhǎng)為l、寬為a、厚為t的薄層如右右圖。如果果該薄層材材料的電阻阻率為ρ，則該整個(gè)個(gè)薄層的電電阻為當(dāng)l=a（即為一個(gè)個(gè)方塊）時(shí)時(shí)，R=ρ/t。可見(jiàn)，（ρ/t）代表一個(gè)方方塊的電阻阻，故稱為為方塊電阻阻，特記為為R□=ρ/t(Ω/□)22等離子體刻刻蝕23等離子體刻刻蝕模型PSGn+SiBeforeedgeisolationAfteredgeisolation24等離子體體刻蝕原原理等離子體體刻蝕是是采用高高頻輝光光放電反反應(yīng)，使使反應(yīng)氣氣體激活活成活性性粒子，，如原子子或游離離基，這這些活性性粒子擴(kuò)擴(kuò)散到需需刻蝕的的部位，，在那里里與被刻刻蝕材料料進(jìn)行反反應(yīng)，形形成揮發(fā)發(fā)性生成成物而被被去除。。它的優(yōu)勢(shì)在于于快速的的刻蝕速速率同時(shí)時(shí)可獲得得良好的的物理形形貌。（這是是各向同同性反應(yīng)應(yīng)）這種腐蝕蝕方法也也叫做干干法腐蝕蝕。25首先，母母體分子子CF4在高能量量的電子子的碰撞撞作用下下分解成成多種中中性基團(tuán)團(tuán)或離子子。其次，這這些活性性粒子由由于擴(kuò)散散或者在在電場(chǎng)作作用下到到達(dá)SiO2表面，并并在表面面上發(fā)生生化學(xué)反反應(yīng)。生產(chǎn)過(guò)程程中，CF4中摻入O2，這樣有有利于提提高Si和SiO2的刻蝕速速率。等離子體體刻蝕反反應(yīng)26等離子體體刻蝕反反應(yīng)27邊緣刻蝕蝕控制短路形成成途徑由于在擴(kuò)擴(kuò)散過(guò)程程中，即即使采用用背靠背背擴(kuò)散，，硅片的的所有表表面（包包括邊緣緣）都將將不可避避免地?cái)U(kuò)擴(kuò)散上磷磷。PN結(jié)的正面面所收集集到的光光生電子子會(huì)沿著著邊緣擴(kuò)擴(kuò)散有磷磷的區(qū)域域流到PN結(jié)的背面面，而造造成短路路。此短短路通道道等效于于降低并并聯(lián)電阻阻?？刂品椒ǚ▽?duì)于不同同規(guī)格硅硅片，應(yīng)應(yīng)適當(dāng)?shù)牡恼{(diào)整輝輝光功率率和刻蝕蝕時(shí)間使使達(dá)到完完全去除除短路通通道的效效果。28去PSG29去磷硅玻玻璃模型型PSGBeforePSGremovalAfterPSGremoval30什么是磷磷硅玻璃璃？在擴(kuò)散過(guò)過(guò)程中發(fā)發(fā)生如下下反應(yīng)：：POCl3分解產(chǎn)生生的P2O5淀積在硅硅片表面面，P2O5與Si反應(yīng)生成成SiO2和磷原子子：這樣就在在硅片表表面形成成一層含含有磷元元素的SiO2，稱之為為磷硅玻玻璃。31磷硅玻璃璃的去除除氫氟酸能能夠溶解解二氧化化硅是因因?yàn)闅浞崮芘c與二氧化化硅作用用生成易易揮發(fā)的的四氟化化硅氣體體。若氫氟酸酸過(guò)量，，反應(yīng)生生成的四四氟化硅硅會(huì)進(jìn)一一步與氫氫氟酸反反應(yīng)生成成可溶性性的絡(luò)和和物六氟氟硅酸。?？偡磻?yīng)式式為：32SiNx:H減反射膜膜33SiNx:H簡(jiǎn)介物理性質(zhì)質(zhì)和化學(xué)學(xué)性質(zhì)：：結(jié)構(gòu)致密密，硬度度大能抵御堿堿金屬離離子的侵侵蝕介電強(qiáng)度度高耐濕性好好耐一般的的酸堿，，除HF和熱H3PO434PECVD=PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition即“等離離子增強(qiáng)強(qiáng)型化學(xué)學(xué)氣相沉沉積”，，是一種種化學(xué)氣氣相沉積積PECVD是借助微微波使含含有薄膜膜組成原原子的氣氣體電離離，在局局部形成成等離子體體，而等離離子化學(xué)學(xué)活性很很強(qiáng)，很很容易發(fā)發(fā)生反應(yīng)應(yīng)，在基基片上沉沉積出所所期望的的薄膜。。PECVD35安全事項(xiàng)項(xiàng)使用和維維護(hù)本設(shè)設(shè)備時(shí)必必須嚴(yán)格格遵守操操作規(guī)程程和安全全規(guī)則，，因?yàn)椋海罕驹O(shè)備的的工藝氣氣體為SiH4和NH3，二者均均有毒，，且SiH4易燃易爆爆。本設(shè)備運(yùn)運(yùn)行時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生微微波輻射射，每次次維護(hù)后后和停機(jī)機(jī)一段時(shí)時(shí)間再開(kāi)開(kāi)機(jī)前都都要檢測(cè)測(cè)微波是是否泄漏漏。36絲網(wǎng)印刷刷與燒結(jié)結(jié)37電池片絲絲網(wǎng)印刷刷的三步步驟背電極印印刷及烘烘干漿料：Ag/Al漿如如Ferro3398背電場(chǎng)印印刷及烘烘干漿料：Al漿如如Analogpase-12正面電極極印刷漿料：Ag漿如如DupontPV14738背面電極極及電場(chǎng)場(chǎng)圖示39正面柵線線圖示40絲網(wǎng)印刷刷原理絲網(wǎng)印刷刷是把帶帶有圖像像或圖案案的模版版被附著著在絲網(wǎng)網(wǎng)上進(jìn)行行印刷的的。通常常絲網(wǎng)由由尼龍、、聚酯、、絲綢或或金屬網(wǎng)網(wǎng)制作而而成。當(dāng)當(dāng)承印物物直接放放在帶有有模版的的絲網(wǎng)下下面時(shí)，，絲網(wǎng)印印刷油墨墨或涂料料在刮刀刀的擠壓壓下穿過(guò)過(guò)絲網(wǎng)中中間的網(wǎng)網(wǎng)孔，印印刷到承承印物上上（刮刀刀有手動(dòng)動(dòng)和自動(dòng)動(dòng)兩種））。絲網(wǎng)網(wǎng)上的模模版把一一部分絲絲網(wǎng)小孔孔封住使使得顏料料不能穿穿過(guò)絲網(wǎng)網(wǎng)，而只只有圖像像部分能能穿過(guò)，，因此在在承印物物上只有有圖像部部位有印印跡。換換言之，，絲網(wǎng)印印刷實(shí)際際上是利利用油墨墨滲透過(guò)過(guò)印版進(jìn)進(jìn)行印刷刷的，41燒結(jié)的目目的干燥硅片片上的漿漿料，燃燃盡漿料料的有機(jī)機(jī)組分，，使?jié){料料和硅片片形成良良好的歐歐姆接觸觸。42燒結(jié)對(duì)電電池片的的影響相對(duì)于鋁鋁漿燒結(jié)結(jié)，銀漿漿的燒結(jié)結(jié)要重要要很多，，對(duì)電池池片電性性能影響響主要表表現(xiàn)在串串聯(lián)電阻阻和并聯(lián)聯(lián)電阻，，即FF的變化。。鋁漿燒結(jié)結(jié)的目的的使?jié){料料中的有有機(jī)溶劑劑完全揮揮發(fā)，并并形成完完好的鋁鋁硅合金金和鋁層層。局部部的受熱熱不均和和散熱不不均可能能會(huì)導(dǎo)致致起包，，嚴(yán)重的的會(huì)起鋁鋁珠。背面場(chǎng)經(jīng)經(jīng)燒結(jié)后后形成的的鋁硅合合金，鋁鋁在硅中中是作為為P型摻雜，，它可以以減少金金屬與硅硅交接處處的少子子復(fù)合，，從而提提高開(kāi)路路電壓和和短路電電流，改改善對(duì)紅紅外線的的響應(yīng)。。43安全事項(xiàng)項(xiàng)灼熱的表表面有燙燙傷的危危險(xiǎn)危險(xiǎn)電壓壓有電擊擊或燒傷傷的危險(xiǎn)險(xiǎn)有害或刺刺激性粉粉塵、氣氣體導(dǎo)致致人身傷傷害設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時(shí)打開(kāi)開(kāi)或移動(dòng)動(dòng)固定件件有卷入入的危險(xiǎn)險(xiǎn)44Thankyou!459、靜靜夜夜四四無(wú)無(wú)鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黃黃葉樹(shù)，，燈下白白頭人。。。12:17:4912:17:4912:1712/29/202212:17:49PM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久，，愧君相相見(jiàn)頻。。。12月-2212:17:4912:17Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。12:17:4912:17:4912:17Thursday,December29,202213、乍見(jiàn)見(jiàn)翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問(wèn)問(wèn)年。。。12月月-2212月月-2212:17:4912:17:49December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國(guó)國(guó)見(jiàn)青山。。。29十二二月202212:17:49下下午12:17:4912月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月2212:17下下午12月-2212:17December29,202216、行動(dòng)出成果果，工作出財(cái)財(cái)富。。2022/12/2912:17:4912:17:4929December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時(shí)時(shí)，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點(diǎn)的的射線線向前前。。。12:17:49下下午午12:17下下午12:17:4912月月-229、沒(méi)有有失敗敗，只只有暫暫時(shí)停停止成成功??！。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有結(jié)結(jié)果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒(méi)沒(méi)有有。。。。12:17:4912:17:4912:1712/29/202212:17:49PM11、成成功功就就是是日日復(fù)復(fù)一一日日那那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小小努努力力的的積積累累。。。。12月月-2212:17:4912:17Dec-2229-Dec-2212、世間成成事，不不求其絕絕對(duì)圓滿滿，留一一份不足足，可得得無(wú)限完完美。。。12:17:4912:17:4912:17Thursday,December29,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2212:17:4912:17:49December29,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。29十二二月202212:17:49下下午12:17:4912月-2215、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。十二月2212:17下午12月-2212:17December29,202216、少年十五二二十時(shí)，步行行奪得胡馬騎騎。。2022/12/2912:17:5012:17:5029December202217、空山新雨后后，天氣晚來(lái)來(lái)秋。。12:17:50下午午12:17下下午12:17:5012月-229、楊柳柳散和和風(fēng)，，青山山澹吾吾慮。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、閱讀讀一切切好書(shū)書(shū)如同同和過(guò)過(guò)去最最杰出出的人人談話話。12:17:5012:17:5012:1712/29/202212:17:50PM11、越越是是沒(méi)沒(méi)有有本本領(lǐng)領(lǐng)的的就就越越加加自自命命不不凡凡。。12月月-2212:17:5012:17