单晶硅电池生产工艺.ppt

清洗工艺 1 原片分拣 （ 1 ）根据电阻率把电池分类。硅片常见电阻率分类 0.5-6 Ω · ㎝， 0.5-3 Ω · ㎝ ， 3-6 Ω · ㎝。 （ 2 ）把藏片，厚片，薄片，缺损片，厚度不均匀片取出 2 去损伤层： Si+2NaOH （ 30% ） + H 2 O →Na 2 SiO 3 + 2H 2 ↑ ， 原叫减薄（原来硅片太厚， 300 μ m, 目前 180 ± 20 μ m ）。思考：为什么硅片厚度会由 300 降低到 180 ？ 3 制绒 Si+2NaOH(0.8%-1.3%)+ H 2 O →Na 2 SiO 3 + 2H 2 ↑ ，溶液中加有酒精或异丙醇，增加各向异性引子 ，加速形成金字塔。 85 ℃ 左右，时间 10-50 分钟 4 盐酸洗（ V 浓盐酸 ： V 水 =1:6 ） 或盐酸（ 37% ）双氧水（ 30% ）混合洗（ II 号清洗液）（ V 浓盐酸 ： V 双氧水 2+ ： V 水 =1 ： 1 ： 6 ） 85 ℃ 左右，清洗 5-20 分钟。盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt 、 Ag + 、 Cd 2+ 、 Hg 2+ 等金属离子形成可溶于水的络合物。 5 HF 洗（ V HF :V 水 =1 ： 10 ），室温 , 5-10 分钟。有些厂家不用。 两张多晶硅绒面显微照片 返回首页 磷扩散 —— 太阳电池的核心工艺 ? 扩散的目的：形成 PN 结 扩散 POCl 3 在高温下（ 600 ℃ ）分解生成五氯化磷（ PCl 5 ）和五氧化二磷（ P 2 O 5 ），其反应式如下 如果氧气充足， PCl 5 能和氧继续反应生成 Cl 2 和 P 2 O 5 。 为了避免产生 PCl 5 ， 应通入适量氧气。 等离子刻蚀 硅扩散后硅片表面有磷硅玻璃产生。 SiO2 混合 P 和 P 2 O 5 。用 HF 清洗掉表面的磷硅玻璃。 HF 和水体积 比 1:10 偏磷酸 P 2 O 5 +H 2 O-------2HPO 3 H 3 PO 4 -------HPO 3 +H 2 O 返回首页 电池制造部刻蚀间（去 PSG 清洗机） 下料区 4# 喷淋 3# 清洗 2# 清洗 1# 酸洗 槽 槽 槽 槽 H 2 O H 2 O H 2 O HF 上料区 刻蚀＆去ＰＳＧ 刻蚀目的： 去除边缘 PN 结，防止上下短路 磷硅玻璃 (PSG) P 型半导体硅 N 型硅 P 型硅 湿法刻蚀的化学反应方程式 : ① 4HNO3+3Si=3SiO2+4NO+2H2O ② SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2O 刻蚀方法： １：干法刻蚀 ２：湿法刻蚀 PECVD ? PECVD = Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 即“等离子增强的化学气相沉积”，是一种化 学气相沉积，其它的有 HWCVD ， LPCVD ， MOCVD 等。 PECVD 是借助微波或射频等使含有薄膜组成原 子的气体电离，在局部形成 等离子体 ，而等离子 化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积 出所期望的薄膜。 氮化硅膜的颜色与厚度的对比表 颜色 硅本色 褐色 黄褐色 红色 厚度（埃） 0-200 200-400 400-500 550-730 颜色 很淡蓝色 硅本色 淡黄色 黄色 厚度（埃） 1000-1100 1100-1200 1200-1300 1300-1500 颜色 蓝色 蓝绿色 浅绿色 橙黄色 厚度（埃） 2100-2300 2300-2500 2500-2800 2800-3000 深蓝色 蓝色 730-770 770-990 橙黄色 红色 1500-1800 1800-1900 红色 3000-3300 淡蓝色 930-1000 深红色 1900-2100 返回首页 丝网印刷 ? 丝网印刷的原理 通过刮条挤压丝网弹性变形后将浆料漏印在需印刷的材料上的 一种方式 , 这是目前普遍采用的一种电池工艺 . ? 丝网印刷的流程 上料 — 丝印第一道 — 烘箱 1 — 丝印第二道 — 烘箱 2 — 丝印第三 道 — 烧结炉 ? 烘箱的作用 先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分。 ? 烧结炉的结构 烘干区 — 烧结区 — 回温区（冷却区） ? 烧结炉的作用 先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分，通过高温使硅金 属与浆料形成欧姆接触 . 所谓欧姆接触 : 半导体材料与金属接触时没有形成整流接触 , 欧 姆接触具有线形和对称的 V — I 特性，且接触时的电阻远小于材料 电阻的一种接触，因此当电流通过时，良好的欧姆接触不会产生 显著的压降和功耗。 返回首页 烧结及其目的 ? 烧结可看作是原子从系统中不稳定的高能位置迁移至自由能最 低的位置的过程