文档介绍：学习报告电池片工艺流程 2011/2/14 1 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 2 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 3 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 4 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 5 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 6 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: NaOH 浓度 %-2wt% ; Na2SiO3 浓度 %-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 7 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。 8 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 9 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: 10