文档介绍:技术方案
太阳能电池的分类
单晶硅太阳能电池
单晶硅太阳能电池的 光电转换效率为 15%左 右,最高的达到 24%,这是目前所有种类 的太阳能电池中光电 转换效率最高的,但制作成本很大,以致 于它还不能被大量广泛和普
遍地使用。由于单晶 硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封 装,因此其坚固耐用,使用
寿命一般可达 15 年,最高可达 25 年。
多晶硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池的 制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是 多晶硅太阳能电池的光 电转换效率则要降低 不少,其光电效率约 12%左 右( 2004 年 7 月 1 日日本夏普上 市效率为 %世界最高效率多晶硅太阳能 电池 )。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜 一些,材料制造简便 ,节约电耗,总的生产成本较低,因此得 到大量发展。此外,多晶硅
太阳能电池的使用寿 命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价 格比来讲,单晶硅太阳能电
池还略好。
非晶硅太阳能电池
非晶硅太阳电池是 1976 年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单 晶硅和多晶硅太阳电池
的制作方法完全不同 ,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少, 电耗更低,它的主要优点是
在弱光条件也能发电 。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光 电转换效率偏低,目前为 10%左右 ,且不够稳定,随着 时间的延长,其转换效率衰减。
多元化合物太阳电池 多元化合物太阳电池 指不是用单一元素半导体材料制成的太阳 电池。现在各国研究的品种 繁多,大多数尚未工 业化生产,主要有以下几种: a)硫化镉太阳能电池 b)砷化镓太阳能电
池c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度 Cu(ln,Ga)Se2薄膜太阳能电池)Cu(ln,Ga)Se2 是一种性能优良太阳光吸收材料,具有梯度能带间隙( 导带与价带之间的能级 差)多元的 半导体材 料,可以扩大太阳能吸收光硅薄膜太阳能 电池明显提高的薄膜太阳能 电池。可以
达到的光 电转化效率为 18%,而且,此类薄膜太阳能电池到目前为止,未发 现 有光辐射引
致性能衰 退效应(SWE),其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高 约50~75%,
在薄膜太阳能电池中
工艺技术方案 根据产品方案,本项 片的开箱检测与装盒
测、等离子体刻蚀周 减反射层、印刷背面 合格后入库。太阳能 太阳能电池生产工艺
的工艺路线,基本上是从硅 扩散制作表面 PN 结然后检
属于世界的最高水平的光电转化效 率。
目主要生产工艺的流程采用国内较为成熟
开始,然后在加工车间去除油污及制裁、
边 PN 结及抽测效果、二次清洗,然后在表面处理 车间完成制备薄膜 电极、背电场、正面电极,然后经过高温 烧结,最后经检测车间检测 电池硅片生产工艺流程图如下:
流程图
主要工艺流程说明:
清洗、制绒:首先用 碱(或酸)腐蚀硅片,以去除硅片表面机 械损伤。而后进行硅片表 面 绒化,现在常用的 硅片的厚度 180um 左右。去除硅片表面损伤层是太阳 电池制造的第一 道 常规工序,主要是 通过化学腐蚀,硅片化学腐蚀的主要目的 是消除切片带来的表面损伤, 同 时也能起到一定的 绒面效果,从而减少光反射。
甩干:清洗后的硅片 使用离心甩干机进行甩干。
扩散、刻蚀:多数厂 家都选用p型硅片来制作太阳电池,那么一般用 P0CI3液态源作为
扩散源。扩散设备可 用横向石英管或链式扩散炉,进行磷扩散 形式 n 型层。扩散的最高 温
度可达到850-900 C。这种方法制出的结均匀性好,方块电阻的不 均匀性小于10%,光子
寿命大于 10 微秒。扩散过程遵从如下反应 式:
4POCI+3O(过量) 2PO+2CI (气)
2PO + 5Si 5SiO2 + 4p
背腐蚀去磷硅玻璃和 边缘P-N节:用化学方法除去扩散层 SiO2与HF生成可溶于水的SiF,
从而使硅表面的磷硅 玻璃(掺PO的SiO)溶解,化学反应为:
SiO +6HF H( SiF) +2HO
减反射:采用等离子 体增强化学气相沉积(PECVD技术在电池表面沉积一一层氮化硅减
反射膜,不但可以减
少光的反射,由于在制备
SiNx 减反膜过程 中大量的氢原子进入,能够
起到很好的表面钝化 明显的表面钝化和体 对光的吸收性的同时
多晶硅材料而言,由于具有
来制作太阳电池。由于增强
内钝化作用,从而提高了电
和体钝化的效果,这对于具有大量晶界的
钝化作用,因此可以用比较差一些的材料
,氢原子对太阳电池起到很好的表面和体 池的短路电流和开路 电压。
印刷 +烧结:为了从电池上获取电流,一般 在电池的正、背两面制作电极。正面栅网 电极
的形式和厚度要求一 方面要有高的透