1樓：志成娛樂圈
太陽能電池片生產製造工藝
太陽能電池片的生產工藝流程分為矽片檢測——表面制絨——擴散制結——去磷矽玻璃——等離子刻蝕——鍍減反射膜——絲網印刷——快速燒結等。具體介紹如下：
一、矽片檢測
二、表面制絨
單晶矽絨面的製備是利用矽的各向異性腐蝕，在每平方釐米矽表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由於入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了電池的短路電流和轉換效率。矽的各向異性腐蝕液通常用熱的鹼性溶液，可用的鹼有氫氧化鈉，氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。
大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來製備絨面矽，腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面，還應在溶液中酌量新增醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑，以加快矽的腐蝕。製備絨面前，矽片須先進行初步表面腐蝕，用鹼性或酸性腐蝕液蝕去約20～25μm，在腐蝕絨面後，進行一般的化學清洗。
經過表面準備的矽片都不宜在水中久存，以防沾汙，應儘快擴散制結。
三、擴散制結
四、去磷矽玻璃
該工藝用於太陽能電池片生產製造過程中，通過化學腐蝕法也即把矽片放在氫氟酸溶液中浸泡，使其產生化學反應生成可溶性的絡和物六氟矽酸，以去除擴散制結後在矽片表面形成的一層磷矽玻璃。在擴散過程中，pocl3與o2反應生成p2o5澱積在矽片表面。p2o5與si反應又生成sio2和磷原子，這樣就在矽片表面形成一層含有磷元素的sio2，稱之為磷矽玻璃。
去磷矽玻璃的裝置一般由本體、清洗槽、伺服驅動系統、機械臂、電氣控制系統和自動配酸系統等部分組成，主要動力源有氫氟酸、氮氣、壓縮空氣、純水，熱排風和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化矽是因為氫氟酸與二氧化矽反應生成易揮發的四氟化矽氣體。若氫氟酸過量，反應生成的四氟化矽會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟矽酸。
五、等離子刻蝕
由於在擴散過程中，即使採用背靠背擴散，矽片的所有表面包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。pn結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區域流到pn結的背面，而造成短路。因此，必須對太陽能電池周邊的摻雜矽進行刻蝕，以去除電池邊緣的pn結。
通常採用等離子刻蝕技術完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態下，反應氣體cf4的母體分子在射頻功率的激發下，產生電離並形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成，反應腔體中的氣體在電子的撞擊下，除了轉變成離子外，還能吸收能量並形成大量的活性基團。
活性反應基團由於擴散或者在電場作用下到達sio2表面，在那裡與被刻蝕材料表面發生化學反應，並形成揮發性的反應生成物脫離被刻蝕物質表面，被真空系統抽出腔體。
六、鍍減反射膜
拋光矽表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉換效率,需要沉積一層氮化矽減反射膜。現在工業生產中常採用pecvd裝置製備減反射膜。pecvd即等離子增強型化學氣相沉積。
它的技術原理是利用低溫等離子體作能量源，樣品置於低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度，然後通入適量的反應氣體sih4和nh3，氣體經一系列化學反應和等離子體反應，在樣品表面形成固態薄膜即氮化矽薄膜。一般情況下，使用這種等離子增強型化學氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學的功能性。
利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大為減少，電池的短路電流和輸出就有很大增加，效率也有相當的提高。
七、絲網印刷
太陽電池經過制絨、擴散及pecvd等工序後，已經制成pn結，可以在光照下產生電流，為了將產生的電流匯出，需要在電池表面上製作正、負兩個電極。製造電極的方法很多，而絲網印刷是目前製作太陽電池電極最普遍的一種生產工藝。絲網印刷是採用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上，該裝置由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。
其工作原理為：利用絲網圖形部分網孔透過漿料，用刮刀在絲網的漿料部位施加一定壓力，同時朝絲網另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網孔中擠壓到基片上。
由於漿料的粘性作用使印跡固著在一定範圍內，印刷中刮板始終與絲網印版和基片呈線性接觸，接觸線隨刮刀移動而移動，從而完成印刷行程。
八、快速燒結
經過絲網印刷後的矽片，不能直接使用，需經燒結爐快速燒結，將有機樹脂粘合劑燃燒掉，剩下幾乎純粹的、由於玻璃質作用而密合在矽片上的銀電極。當銀電極和晶體矽在溫度達到共晶溫度時，晶體矽原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去，從而形成上下電極的歐姆接觸，提高電池片的開路電壓和填充因子兩個關鍵引數，使其具有電阻特性，以提高電池片的轉換效率。
燒結爐分為預燒結、燒結、降溫冷卻三個階段。預燒結階段目的是使漿料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉，此階段溫度慢慢上升；燒結階段中燒結體內完成各種物理化學反應，形成電阻膜結構，使其真正具有電阻特性，該階段溫度達到峰值；降溫冷卻階段，玻璃冷卻硬化並凝固，使電阻膜結構固定地粘附於基片上。
九、外圍裝置
在電池片生產過程中，還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設施。消防和環保裝置對於保證安全和持續發展也顯得尤為重要。一條年產50mw能力的太陽能電池片生產線，僅工藝和動力裝置用電功率就在1800kw左右。
工藝純水的用量在每小時15噸左右，水質要求達到中國電子級水gb/t11446.1-1997中ew-1級技術標準。工藝冷卻水用量也在每小時15噸左右，水質中微粒粒徑不宜大於10微米，供水溫度宜在15-20℃。
真空排氣量在300m3/h左右。同時，還需要大約氮氣儲罐20立方米，氧氣儲罐10立方米。考慮到特殊氣體如矽烷的安全因素，還需要單獨設定一個特氣間，以絕對保證生產安全。
另外，矽烷燃燒塔、汙水處理站等也是電池片生產的必備設施。
太陽能電池片經過幾道工序生產？
2樓：匿名使用者
清洗，擴散，刻蝕，pecvd,絲網印刷，燒結
太陽能電池片加工中的摻雜與擴散原理？
3樓：匿名使用者
我明白你的意思了。現在工業生產太陽能電池片的矽片，都是p型襯底，意思是之前已經摻雜三族元素了，我們只需要進行磷擴散，就可以形成p-n結。
以n型半導體為底板結構的結晶矽類太陽能電池與以p型半導體為底板的結構相比，前者對雜質的抵抗性更大，在理論上更易提高能量轉換效率。不過，此前許多結晶矽類太陽能電池幾乎都採用以p型半導體為底板的結構。原因是在較厚的p型半導體上能夠形成非常薄的n型半導體層。
德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所（fraunhofer ise）宣佈，該機構研製的以n型半導體為底板，然後在其上面形成較薄的p型半導體層的單晶矽太陽能電池，其能量轉換效率達到了23.4％。太陽能電池單元面積為2cm見方。
4樓：匿名使用者
首先，太陽能電池片生產中所用的原材料矽片有兩種，一種是p型，一種是n型，一般n型多一點，那麼摻雜也就有2中了，一種是摻錋，一種摻磷。摻雜很複雜，主要目的就是形成p-n結（產生少子與空穴）少子不斷與空穴交替變更，少子不斷湮滅而產生電流。
5樓：匿名使用者
用特殊工藝把p型和n型半導體結合在一起後,由於正負電荷的相互吸引，在p區和n區的交介面附近形成一個空間電荷區，併產生一個稱為勢壘電場的內建電場，其方向從帶正電荷的n區指向帶負電荷的p區， 這就是pn結。
6樓：俱懷逸興壯思飛欲上青天攬明月
太陽能電池片加工中的摻雜與擴散原理的原理：
半導體的摻雜擴散，主要是依靠了離子從高濃度像低濃度區域擴散的原理。在太陽能的矽片中，把雜質原子的氣相源靠近矽片，加熱後，使其慢慢擴散，雜質原子會慢慢的深入矽片中，濃度從矽片邊緣到內部是逐漸降低的。
半導體中的摻雜是指在半導體矽中摻入磷或鎵可以得n型或p型半導體材料，由此製出各式各樣的半導體器件。在一些無機固體化合物中摻入不同的金屬離子，可以得到不同性質的發光材料，如氧化釔(iii)中摻入銪(iii)離子可以得到發紅光的熒光材料。
單晶矽的生產工藝流程
7樓：蔥蔥年華
1、 石頭加工
開始是石頭，(石頭都含矽)，把石頭加熱，變成液態，在加熱變成氣態，把氣體通過一個密封的大箱了，箱子裡有n多的子晶加熱，兩頭用石墨夾住的，氣休通過這個箱子，子晶會把氣體中的一種吸符到子晶上，子晶慢慢就變粗了，因為是有體變固休，所以很慢，一個月左右，箱子裡有就很多長長的原生多品矽。
2、 酸洗
當然， 還有很多的廢氣啊什麼的，(四氯化矽)就是生產過程中產生的吧，好像現在還不能很好處理這東西，廢話不多說，原生多晶有了，就開始酸洗，氫氣酸啊硝酸啊，乙酸啊什麼的把原生多晶外面的東西洗乾淨了，就過烘房烘乾，無塵檢查打包。
3、拉晶
送到拉晶，拉晶就是用拉晶爐把多晶矽加熱融化，在用子晶向上拉引，工人先把多晶矽放進石英鍋裡，(廠裡為了減少成本，也會用一些洗好的電池片，碎矽片一起融)關上爐子加熱，石英鍋的融點1700度，矽的融點才1410度左右，融化了矽以後石英鍋慢慢轉起來，子晶從上面下降，點到鍋的中心液麵點，也慢慢反方向轉，鍋下面同時在電加熱，液麵上加冷，子晶點到液麵上就會出現一個光點，慢慢旋轉，向上拉引，放肩，轉肩，正常拉棒，收尾，一天半左右，一個單晶棒就出來了。
4、切方
單晶棒有了就切方，單晶棒一般是做6英寸的，p型，電阻率0.5-6歐姆(一英寸等於2.4釐米左右)切掉棒子四邊，做成有倒角的正方形，在切片，0.22毫米一片吧。
矽的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。
純度要求達到99.9999%，甚至達到99.9999999%以上。
用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶矽在單晶爐內拉制而成。
單晶矽是一種比較活潑的非金屬元素，是晶體材料的重要組成部分，處於新材料發展的前沿。其主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱等。由於太陽能具有清潔、環保、方便等諸多優勢，近三十年來，太陽能利用技術在研究開發、商業化生產、市場開拓方面都獲得了長足發展，成為世界快速、穩定發展的新興產業之一。
單晶矽可以用於二極體級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產和深加工製造，其後續產品積體電路和半導體分離器件已廣泛應用於各個領域，在軍事電子裝置中也佔有重要地位。
在光伏技術和微小型半導體逆變器技術飛速發展的今天，利用矽單晶所生產的太陽能電池可以直接把太陽能轉化為光能，實現了邁向綠色能源革命的開始。北京2023年奧運會將把「綠色奧運」做為重要展示面向全世界展現，單晶矽的利用在其中將是非常重要的一環。現在，國外的太陽能光伏電站已經到了理論成熟階段，正在向實際應用階段過渡，太陽能矽單晶的利用將是普及到全世界範圍，市場需求量不言而喻 。
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