文档介绍：单晶硅实****报告
篇一： Si 单晶太阳能电池生产实****报告
Si 单晶太阳能电池生产实****报告
一、实践目的
学****Si 太阳能电池片的制造工艺原理，初步了解和掌握太阳能电池的整个生产制造流程的工艺技术。学****每个工艺的目的和作用，工艺原理、具体工艺参数。熟悉半导体工艺设备半导体制造工艺技术以及工艺过程测试与分析方法，并学以致用、理论联系实际，巩固和理解所学的理论知识。另外，培养在实际生产过程中发现问题、分析问题、解决问题和独立工作的能力，增强综合实践能力，建立劳动观念、实践观念和创新意识，树立实事求是、严肃认真的科学态度，提高综合素质。
二、实践安排
实践课程时间： XX-7-14 至 7-21 日
7月 14-15 日在图书馆上查资料
7月 16日对单晶硅表面制绒和腐蚀工艺
7月 17日扩散制结
7月 18日去磷硅玻璃
7月 19日等离子刻蚀
7月 20日镀减反射膜
7月 21日丝印刷，烘干，烧结，测试
实践课程地点：晶体楼一楼实践课程教学内容：学****太阳能电池的整个生产流程的工艺制造技术
三、实践过程和具体内容
太阳能电池简介随着化石能源的逐渐枯竭及伴随的环境恶化，人们迫切需求对环境友好的可再生能源。太阳能是目前最具前景的新型能源：用之不竭，且太阳能的使用不会破坏地球生态及环境；安全，无污染，利用成本低，且不受地理条件限制。太阳能利用的形式多种多样，其中太阳能电池技术可将太阳能直接转换为电能，被认为是最有效的利用太阳能的方式。太阳电池发电具有很多优点，如安全可靠，无噪声，无污染等，这些优点是常规发电和其他发电方式所不及的。太阳能电池的分类有很多种，按用途分有航天用电池和民用电池，按其结构可分为晶体电池（单
晶 Si 、多晶 Si ）、薄膜电池、化学太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池等。
目前市场上的太阳能电池主要是硅基太阳能电池，其中又以多晶硅太阳能电池为主流。然而，能够提供太阳能电池用的高纯硅厂家主要在国外，包括美国、日本和德国，且近年来多晶硅原料已经明显出现市场缺口，由此带来了其价格的迅速攀升。多晶硅的市场价格由 XX 年的贸美元 /kg 猛涨到 XX年的400美元/kg , XX年略有回降。而目前太阳能电池的发电成本为5-6元/I kw • h,约为煤电成本的10倍以上。况且项目投资高，能耗高，一般建 1000t 的工厂需要 18 个月的工期，投资达 10 亿元以上。另外，中国的产品市场主要在国外。
太阳能电池的工作原理当用适当波长的光照射非均匀半导体（ pn 结）时，由于内建场的作用（不加外电场），半导体内部产生电动势（光生电压）；如将 pn 结短路，则会出现电流（光生电流）。这种由内建电场引起的光电效应，称为光生伏特效应。太阳电池是将光能转化为电能的半导体光伏元件，利用的就是半导体的光生伏特效应。
由于pn结势垒区内存在较强的内建电场（自n区指向p
区），结两边的光生少数载流子受该场的作用，各自向相反的方向运动：p区的电子穿过pn结进入n区；n区的空穴进去p区，使p端电势升高，n端电势降低，于是pn结两端形成了光生电动势，这就是 pn 结的光生伏特效应。由于光照产生的载流子各自向相反的方向运动，从而在 pn 结内部形成自 n 区向 p 区的光生电流 IL 。由于光照在 pn 结两端产生光生电动势，相当于在pn结两端加正电压 V使势垒降低为 qVD-qV,产生正向电流IF。在pn结开路的情况下，光生电流和正向电流相等时， pn 结两端建立起稳定的电势差 Voc(p 区相对于 n 区是正的)，这就是光电池的开路电压。如将 pn 结与外电路接通，只要光照不停止，就会有源源不断的电流流过电路， pn 结起了电源的作用。这就是光电池的基本原理。描述光电池的特征参数有 4 个，包括短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。
(a) (b)
(c) (d)
图2。2光能到电能的转换 (a)有负载电阻的太阳电池， (b) 电子和空穴的扩散所产生的电流， ( c)(b) 的能带图
(d) 开路电压的建立(示意)
太阳能电池的工艺实践
准备工作这次实践课的第一堂课，老师就强调了实验安全方面的事情，比如有机溶液的安全使用规范、酸和碱的安全使用、气体的使用安全。半导体制造过程中，必须穿带防静电服和帽子，经过超净处理后才能进入实验室。在这次实践课中我们所用到一些酸性溶液比如 HF 酸以及异丙醇，都具有较强
的腐蚀性。处理 HF 酸溶液时要穿防护服，双手必须戴上橡皮手套，防护镜，活性炭口罩。在使用完 HF 酸溶液后使用后用水冲洗，让其废液留到一个中