電池片制備工藝流程

太陽電池工藝流程基本概念什么是太陽能電池？

太陽電池的種類有哪些？太陽電池的心臟－pn結不同日照量下太陽能電池片的I-V曲線太陽電池片生產流程前清洗（制絨）擴散SiNx減反射膜后清洗（刻蝕/去PSG）

絲網印刷背電場

絲網印刷正電極燒結測試分檔

絲網印刷背電極硅片分選前清洗的目的和意義去除硅片表面的機械損傷層清除表面油污和金屬雜質利用陷光原理減少光的反射增加pn結的面積前清洗的工序流程上料下料脫水漂洗

酸洗（HF）漂洗酸洗（HCl）漂洗單晶制絨漂洗超聲波清洗漂洗去損傷層工序處理液溫度時間濃度消耗量(140L)補液換液周期1超聲清洗DI水65℃5min／／／一班一換2溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／3溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／4去損傷層NaOH85℃0.5min12.5%wtNaOH20000gNaOH10批補NaOH500g一班一換5溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／6單晶制絨堿液80℃20~35min1%wtNaOH+0.2%wtNa2SiO3+5%volIPA1700gNAOH350gNa2SiO34LIPA每批補NaOH200gIPA1.5L10~12批換液78溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／9單晶制絨堿液80℃20~35min1%wtNaOH+0.2%wtNa2SiO3+5%volIPA1700gNAOH350gNa2SiO34LIPA每批補NaOH200gIPA1.5L10~12批換液1011溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／12溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／13純水鎖DI水RT7.5min／／／／14HCl處理HCl55℃8minHCl:H2O=1:520LHCL／一班一換15QDRDI水RT7.5min／／／／16HF處理HFRT3min5~10%volHF7~14LHF／一班一換17溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／18溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／19溢流漂洗DI水RT7.5min／／／／工藝流程及參數(shù)去損傷層原理及意義：堿溶液中對硅片進行腐蝕從而去除硅片的損傷層以及其它雜質損傷層：硅錠切割過程中產生的非晶質層、多晶層、彈性畸變層、微裂紋、位錯、殘余應力、表面缺陷等堿制絨原理：利用低濃度堿溶液對晶體硅各個晶面腐蝕速率的不同，在硅片表面腐蝕形成角錐體密布的表面形貌反應方程式：HCl清洗

中和殘留在硅片表面的堿液；利用鹽酸具有酸和絡合劑的雙重作用，與Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金屬離子形成可溶于水的絡合物，達到去除硅片表面的金屬雜質的目的。HCl清洗

去除前清洗中硅片表面產生的SiO2層，獲得更好的疏水面

反應方程式：

制絨過程中的影響因素濃度：包括堿濃度、IPA濃度、硅酸鹽濃度，也與槽體密封程度、IPA揮發(fā)程度有關制絨溫度制絨時間擴散的目的：形成PN結(在晶體內部實現(xiàn)P型和N型半導體的接觸)——太陽電池的心臟2023/2/214擴散15三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴散噴涂磷酸水溶液后鏈式擴散絲網印刷磷漿料后鏈式擴散太陽電池磷擴散方法清洗飽和裝片送片擴散關源，退舟方塊電阻測量卸片回溫磷擴散工藝過程擴散爐裝置示意圖POCl3磷擴散原理POCl3是目前磷擴散用得較多的一種雜質源無色透明液體，具有刺激性氣味。如果純度不高則呈紅黃色。比重為1.67，熔點2℃，沸點107℃，在潮濕空氣中發(fā)煙。POCl3很容易發(fā)生水解，POCl3極易揮發(fā)。POCl3在高溫下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5）POCl3磷擴散原理POCl3熱分解時，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會進一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2），生成的P2O5又進一步與硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可見，在磷擴散時，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣。在有氧氣的存在時，POCl3熱分解的反應式為：POCl3分解產生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應生成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行擴散。擴散溫度擴散時間管內氣體中雜質源的濃度擴散的影響因素刻蝕等離子體刻蝕原理：等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應，使反應氣體激活成活性粒子，這些活性粒子擴散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進行反應，形成揮發(fā)性生成物而被去除。等離子體刻蝕反應首先，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或離子。其次，這些活性粒子由于擴散或者在電場作用下到達SiO2表面，并在表面上發(fā)生化學反應。PSG的清洗什么是PSG？

去除PSG的目的磷硅玻璃的存在使得硅片在空氣中表面容易受潮，導致電流的降低和功率的衰減死層的存在大大增加了發(fā)射區(qū)電子的復合，會導致少子壽命的降低，進而降低了Voc和Isc。磷硅玻璃的存在使得PECVD后產生色差PSG的清洗氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸能與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，反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸?？偡磻綖椋篜ECVD制備減反射膜PECVD=PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition即“等離子增強型化學氣相沉積”，是一種化學氣相沉積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，而等離子化學活性很強，很容易發(fā)生反應，在基片上沉積出所期望的薄膜。

減反射膜的目的鍍減反射薄膜(SiN)其具有卓越的抗氧化和絕緣性能,同時具有良好的阻擋鈉離子和掩蔽金屬離子和水蒸氣擴散的能力,它的化學穩(wěn)定性很好,除氫氟酸和熱磷酸能緩慢腐蝕外,其它酸與它基本不起作用表面鈍化作用保護半導體器件表面不受污染物質的影響,半導體表面鈍化可降低半導體表面態(tài)密度鈍化太陽電池的體內在SiN膜中存在大量的H,在燒結過程中會鈍化晶體內部懸掛鍵SiNx:H

簡介物理性質和化學性質：結構致密，硬度大能抵御堿金屬離子的侵蝕介電強度高耐濕性好耐一般的酸堿，除HF和熱H3PO4SiNx:H減反射膜的合成反應利用硅烷（SiH4）與氨氣（NH3）在等離子體中反應SiH4+NH3SiNH+3H22SiH4+N22SiNH+3H2絲網印刷的原理及步驟印刷原理：絲網印刷是通過刮條擠壓絲網彈性形變后將漿料漏印在需要印刷的材料上的一種印刷方式，這也是目前普遍采用的一種電池工藝。背電極印刷及烘干－－漿料：Ag/Al漿背電場印刷及烘干－－漿料：Al漿正面電極印刷－－漿料：Ag漿正電極、背電極及電場圖示燒結的目的及其影響干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。對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。鋁漿燒結的目的使?jié){料中的有機溶劑完全揮發(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導致起包，嚴重的會起鋁珠。背面場經燒結后形成的鋁硅合金，鋁在硅中是作為P型摻雜，它可以減少金屬與硅交接處的少子復合，從而提高開路電壓和短路電流，改善對紅外