太阳能发电原理及应用讲座3工艺@.ppt

1、第三章。光伏产业链晶体太阳能电池制造工艺，1。硅材料制备工艺(西门子法)、硅砂、冶金硅、三氯氢硅、多晶硅、盐酸、电炉、焦炭、还原、硅太阳能电池制造工艺、硅片制备、1。将石英砂放入大型电弧炉中，从硅砂到冶金硅，这是用焦炭进行的，Sio _ 2 _ 2 _ c _ 2 _ co硅定期从炉中倒出，并吹入氧气或氧-氯混合气体进行进一步净化。然后倒入浅槽中，逐渐凝固，得到冶金硅(含硅97%-99%)。2。将冶金硅粉碎成粉末，从冶金硅到三氯氢硅，在液化床上与盐酸反应，得到三氯氢硅。Si3HCl sihcl3H2、3。将三氯氢硅从三氯氢硅分馏成多晶硅，达到超纯状态。用H2化学气相沉积法将超纯三氯氢硅还原为多

2、晶硅。盐酸硅3硫酸3盐酸、4。多晶硅锭的制造由于未掺杂的原因，西门子法获得的多晶硅棒不能直接用于制造太阳能电池。熔融硅定向凝固后，可以获得掺杂均匀、晶粒大、纤维形状的多晶硅铸锭。从硅砂到太阳能电池组件。单晶硅棒的制造(1)用直拉法在单晶炉中熔化硅，将籽晶引入熔化的硅液中，然后在旋转和提拉的同时使熔化的硅沿同一方向定向凝固，从而获得单晶硅棒。掺杂可以在硅熔化之前进行。利用许多杂质在硅的凝固和熔化过程中的溶解度差异，一些有害杂质集中在底部，起到净化的作用。直拉法和FZ法用于生产单晶，FZ法使用水冷高频线圈包围硅单晶棒，使得硅单晶棒中产生涡流来加热自身，导致硅单晶棒局部熔化并出现漂浮区域。高频线圈在

3、时间上缓慢移动，硅棒旋转使熔化的硅再结晶。利用硅中杂质的偏析现象，提高硅的纯度。反复移动高频线圈可以连续净化硅棒的中段。最终得到高纯单晶硅棒。带状晶体硅的制造EFG方法类似于直拉法，熔融硅通过模具狭缝，该狭缝可以润湿坩埚中的硅，从而引出单晶硅带。非晶硅膜的制造非晶硅膜可以通过化学气相沉积(化学气相沉积)或物理气相沉积(PVD)获得。化学气相沉积法有：热化学气相沉积法；辉光放电法：光化学气相沉积。PVD法有：种溅射方法。电子蒸发法。制造过程、工艺过程、硅片制备、清洗和腐蚀、扩散连接、背结去除、电极制备、边缘去除、减反射涂层制备、烧结、测试、2。选择硅片时，应考虑硅材料的导电类型、电阻率、晶体取向

4、、位错和少子寿命。将符合要求的圆形单晶硅棒切割成厚度为0.2-0.4毫米的硅片，四面切割成正方形。对于多晶硅锭，首先将其打碎，然后根据需要将其切片。经过切割、研磨、抛光、腐蚀等工艺，硅材料一般损失约60%。对于表面清洁和腐蚀，使用有机溶剂(如甲苯等。)进行初步脱油，然后使用热硫酸进行化学清洗，以去除污染的杂质。在酸性或碱性蚀刻溶液中蚀刻表面，以去除表面切片的机械损伤，并在每侧蚀刻掉约30-50米。然后使用王水或其他清洗溶液进行化学清洗。每道工序后，用高纯度去离子水冲洗。扩散连接是制造太阳能电池的关键工序，包括热扩散；离子注入；扩展；激光或高频电注入等。一般来说，热扩散法是常用的。热扩散方法包括

5、：涂层源扩散、简单涂层源扩散和二氧化硅乳胶源涂层具有所需电极图案的掩模由聚酯薄膜制成，附着在丝网上，然后覆盖在硅片上，用银和铝膏印刷，然后在真空和保护气氛中烧结。下电极采用化学镀镍制备。当腐蚀周边扩散时，硅片周围形成扩散层，可能导致局部短路，降低电池的并联电阻，影响电池性能。硅片的两面可以涂上黑胶，用耐酸胶带粘上，或者挤压后放入腐蚀性溶液中，不到1分钟即可取出清洗。目前，在辉光放电条件下，等离子体干法刻蚀常用于去除含扩散层的外围。8.减反射膜在硅表面的反射损失率约为1/3。为了减少这种损失，可以使用抗反射膜。常用的减反射膜材料有：二氧化硅、二氧化钛、五氧化二钽等。常用的制备方法包括真空镀膜和离

6、子镀膜、溅射、印刷、喷涂和等离子体化学气相沉积。检测测试检查太阳能电池的性能是否合格，主要测试有：太阳能电池的伏安特性曲线；开路电压。短路电流；最大输出功率和其他参数。挑选并归档，并将其存放起来妥善保管。太阳能电池组件封装时，单个太阳能电池不能直接供电，因此需要提供机械、电气和化学保护。太阳能电池组件具有封装和内部连接的最小且不可分割的太阳能电池组件装置，可独立提供DC输出。组件包装工艺流程，电池分类，组合焊接，层压包装，测试包装，接线盒安装，框架安装，白色玻璃，乙烯-醋酸乙烯酯，聚乙烯吡咯烷酮，电池，互连带，1。通过电池分选测试仪器对不同性能参数的太阳能电池进行分级，并将相似参数的太阳能电池

7、进行组合。串联时，工作电流相近的太阳能电池应连接在一起；并联时，具有相似工作电压的太阳能电池应该连接在一起。从而提高太阳能电池模块的性能。组合焊接电池的上电极和下电极根据需要用金属互连条焊接并清洁。低热金属白钢化玻璃通常用于层压包装的上盖板，聚丙烯酸树脂和聚碳酸酯也用于小部件。电池的两面都覆盖着EVA和PVB透明膜。聚氟乙烯复合膜常用于电池背面。在层压机中抽真空，加热加压，冷却固化。在安装了框架的面板太阳能电池模块的层压包装之后，必须添加氧化铝合金框架。框架和粘合剂形成组件边缘的密封，这也便于与支架固定连接。接线盒通常安装在部件的背面，以引出正极和负极。接线盒应防潮、防尘、密封，连接可靠，接线方便。6.在元器件测试台上测试测试包的性能，并在元器件背面贴上铭牌，标明元