光伏产业链介绍.ppt

光伏产业链介绍
(西门子法)
硅砂
冶金硅
三氯氢 硅
多晶硅
盐酸
电炉
焦碳
还原
硅太阳电池制造过程
硅片制备

将石英砂放在
光伏产业链介绍
(西门子法)
硅砂
冶金硅
三氯氢 硅
多晶硅
盐酸
电炉
焦碳
还原
硅太阳电池制造过程
硅片制备

将石英砂放在大型电弧炉中,用焦碳进行还原。
SiO2+2C Si+2CO
硅定期从炉中倒出,并用氧气或氧-氯 混合气体吹之以进一步提纯。然后倒入浅槽,逐渐凝固,便成冶金硅
(含硅97%-99%)

将冶金硅破碎成粉末,与盐酸在液化床上进行反应,得到三氯氢硅(TCS)。
Si+3HCl SiHCl3+H2

对三氯氢硅进行分馏,以达到超纯状态。
对超纯三氯氢硅用H2通过化学气相沉积(CVD)方法还原成多晶硅。

SiHCl3+H2 Si+3HCl
4. 多晶硅锭的制造
由西门子法得到的多晶硅棒,因未掺杂等原因,不能直接用来制造太阳电池。
将熔化的硅经过定向凝固后,即可获得掺杂均匀,晶粒较大,成纤维状的多晶硅铸锭。
由硅砂到太阳电池组件
6. 非晶硅膜的制造
利用化学气相沉积 (CVD)法或物理气相沉积 (PVD)法，可以得到非晶硅膜。
(CVD)法有: 热化学气相沉积法；
辉光放电法；
光化学气相沉积法。
(PVD)法有: 溅射法；
电子蒸发法。
二. 晶体硅电池片制造工艺
工艺流程
硅片制备
清洗腐蚀
扩散制结
去背结
电极制备
去边
制减反膜
烧结
检测
2. 硅片制备
选择硅片时，要考虑硅材料的导电类型、电阻率、晶向、位错、少子寿命等。-，并切去四边成方形。
对于多晶硅锭先进行破锭，再按要求切片。
在经过切、磨、抛、及腐蚀等工序后，硅材料一般要损失60%左右。

用有机溶剂(如甲苯等)初步去油，再用热硫酸作化学清洗，去除沾污的杂质。
在酸性或碱性腐蚀液中进行表面腐蚀，去除表面的切片机械损伤，每面大约腐蚀掉30-50 μm。
再用王水或其他其它清洗液进行化学清洗。
每道工序后都要用高纯的去离子水冲洗。
4. 扩散制结
是制造太阳电池的关键工序
方法有热扩散；离子注入；外延；激光或高频电注入等。 一般常用热扩散方法。
热扩散方法有:
涂布源扩散，又分简单涂布源扩散和二 氧化硅乳胶源涂布扩散；
液态源扩散；
固态源扩散。
5. 去背结
在高温扩散过程中，硅片的背面也形成了p-n结，所以要把背结去除。
常用的方法有化学腐蚀法；磨砂法和蒸鋁烧结法。
6. 制作上、下电极
上电极通常是栅线状，以收集光生电流。下电极布满在电池的背面，以减少电池的串联电阻。
制作方法有真空蒸镀、化学镀膜、鋁浆印刷烧结等。目前主要用鋁浆印刷烧结。
用涤纶薄膜制成所需电极图形的掩膜，贴在丝网上，然后套在硅片上用银、鋁浆印刷，再在真空和保护气氛中烧结。
用化学镀镍制备下电极。
7. 腐蚀周边
在扩散时,硅片的周边也形成扩散层,可能产生局部短路,使电池的并联电阻下降,影响电池性能。
可以将硅片的两边涂黑胶、粘贴耐酸胶带或挤压后放入腐蚀液中,不到1分钟,即可取出洗净。
目前常用等离子干法腐蚀，在辉光放电条件下去除含有扩散层的周边。
8. 制减反膜
硅表面反射损失率大约为1/3。为了减少这部分损失，可采用减反射膜。
减反射膜材料常用： SiO2、TiO2 、Ta2O5等。
制备方法常用：真空镀膜和离子镀膜法、溅射法、印刷法、喷涂法、PECVD沉积法。
9. 检测试验
检验太阳电池性能是否合格，主要测试：太阳电池的伏-安特性曲线；开路电压；短路电流；最大输出功率等参数。
挑选分档，入库保管。

单体太阳电池不能直接供电,需要提供机械、电气及化学等方面的保护。
太阳电池组件-有封装及内部连接的、能单独提供直流电输出的,最小不可分割的太阳电池组合装置。
组件封装工艺流程
电池分选