文档介绍：学习报告
电池片工艺流程
2011/2/14
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太阳能电池片结构
太阳能电池分为单晶电池和多晶电池,但是它们的结构基本一样,都有以下部分组成
表面细栅线
表面主栅线
绒面
蓝色氮化硅
扩散层
铝硅形成背面
硅基体
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太阳能的电池片结构
单晶与多晶的区别:
当熔融的单质硅凝固硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒而形成单晶硅,若这些晶核长成晶取向不同的晶粒,形成多晶硅。
单晶硅:纯度高,是一种良好的半导体材料主要用于制作半导体元件,多晶硅是制作单晶硅的材料
单晶硅与多晶硅的区别它们的原子结构排列:单晶有序排列,多晶为无序排列
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太阳能电池片工艺流程
分选测试
PECVD
清洗与制绒
去磷硅玻璃
烧结
印刷电极
边缘蚀刻
检验入库
扩散
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制绒
一、制绒工艺目的:
1、消除表面硅片有机物和金属杂质
2、去除硅片表面机械损伤层
3、在硅片表面形成起伏不平的绒面,增加太阳光的吸收,减少反射
二、制绒的原理:
利用硅在低浓度碱液中的各向异性腐蚀,即硅在(110)及(100)晶面的腐蚀速率远大于(111)晶面的腐蚀速率。经一定时间腐蚀后,在(100)单晶硅片表面留下四个由(111)面组成的金字塔
三、绒面形成的机理:
A、金字塔从硅片缺陷处产生;
B、缺陷和表面沾污造成金字塔形成
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制绒
C、化学反应产生的硅水合物不易溶解,从而导致金字塔形成;
D、异丙醇和硅酸钠是产生金字塔的原因。
硅对碱的择优腐蚀是金字塔形成的本质,缺陷、沾污、异丙醇及硅酸钠含量会影响金字塔的连续性及金字塔大小。
四、为什么要形成金字塔?
这样利用陷光原理,减少光的反射,提高短路电流(Isc),增加PN结面积,最终提高电池的光电转换效率。
五、制绒的工艺流程
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制绒
1、单晶制绒工艺:
NaOH,Na2SiO3,IPA混合体系进行硅片制绒。
配比要求: %-2wt%; %-2wt%;IPA浓度5vol%-8vol%。
制绒时间:25-35min,制绒温度75-90oC
2、多晶制绒工艺: HNO3,HF,DI Water 混合体系。常用的两个溶液配比大致如下:
HNO3:HF:DI Water= 3:1:;
HNO3:HF:DI Water= 1::2
制绒温度6-10℃,制绒时间120-300sec
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制绒
对单晶制绒影响的因子:
1、温度:温度过高,IPA挥发加剧,气泡印就会随之出现,这样就大大减少了PN结的有效面积,反应加剧,还会出现片子的漂浮,造成碎片率的增加;同时腐蚀速率过快,控制困难;温度过低,腐蚀速率过慢,制绒周期延长;
制绒温度范围:75-90oC
2、IPA:(1).协助氢气的释放。IPA不足时,会导致氢气会粘附在硅片表面,造成硅片漂浮。(2).减弱NaOH溶液对硅片的腐蚀力度,调节各向因子。纯NaOH溶液在高温下对原子排列比较稀疏的100晶面和比较致密的111晶面破坏比较大,各个晶面被腐蚀而消融,IPA明显减弱NaOH的腐蚀强度,增加了腐蚀的各向异性,有利于金字塔的成形。
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制绒
3、时间
经过1min制绒的表面形貌
经过30min制绒的表面形貌
经过5min制绒的表面形貌
经过10min制绒的表面形貌
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制绒
4、氢氧化钠的影响:NaOH对硅片的反应速率有着重要影响。在相同的时间内,NaOH的浓度越高,金字塔的体积就越大,当超过一定限度时,各向的异性因子变小,绒面也会越来越差,类似于抛光。
对反射率的影响:
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