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太陽能五金電池片生產工藝


1.硅片檢測
  硅片是太陽能五金電池片的載體,硅片質量的好壞直接決定了太陽能電池片轉換效率的高低,因此需要對來料硅片進行檢測。該工序主要用來對硅片的一些技術參數進行在線測量,這些參數主要包括硅片表面不平整度、少子壽命(>10us)、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設備分自動上下料、硅片傳輸、系統整合部分和四個檢測模塊。其中,光伏硅片檢測儀對硅片表面不平整度進行檢測,同時檢測硅片的尺寸和對角線等外觀參數;微裂紋檢測模塊用來檢測硅片的內部微裂紋;另外還有兩個檢測模組,其中一個在線測試模組主要測試硅片體電阻率和硅片類型,另一個模塊用于檢測硅片的少子壽命。在進行少子壽命和電阻率檢測之前,需要先對硅片的對角線、微裂紋進行檢測,并自動剔除破損硅片。硅片檢測設備能夠自動裝片和卸片,并且能夠將不合格品放到固定位置,從而提高檢測精度和效率。­

2.表面制絨­
  單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕,在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由于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。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的堿性溶液,可用的堿有氫氧化鈉,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制備絨面硅,腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面,還應在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑,以加快硅的腐蝕。制備絨面前,硅片須先進行初步表面腐蝕,用堿性或酸性腐蝕液蝕去約20~25μm,在腐蝕絨面后,進行一般的化學清洗。經過表面準備的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,應盡快擴散制結。

3.等離子刻蝕­
  由于在擴散過程中,即使采用背靠背擴散,硅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硅進行刻蝕,以去除電池邊緣的PN結。通常采用等離子刻蝕技術完成這一工藝。五金電池片的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,產生電離并形成等離子體。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,還能吸收能量并形成大量的活性基團?;钚苑磻鶊F由于擴散或者在電場作用下到達SiO2表面,在那里與被刻蝕材料表面發生化學反應,并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。

4.去磷硅玻璃­
  該工藝用于太陽能電池片生產制造過程中,通過化學腐蝕法也即把硅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硅酸,以去除擴散制結后在硅片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴散過程中,POCL3與O2反應生成P2O5淀積在硅片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原子,這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2,稱之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設備一般由本體、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硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應生成易揮發的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量,反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸。
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