光伏电池制造工艺及应用参考答案

复习资料1 一、 填空题（ 28）1、我们公司主要使用的太阳能电池材料是 _单晶硅 _。2、化学清洗中 HCL 的作用 _去除金属离子 _。3、我们公司生产的单晶硅片是 N 型还是 P 型硅 _P 型 _。4、 制绒的目的是 去除表面污垢和金属杂质、去除硅片表面的损伤层、增加 PN 结的表面积、形成绒面减少反射增强阳光的吸收。5、制绒工艺化学反应方程式 __SINAOH → NA2SIO3H2_ _。6、去 PSG 工艺化学总方程式 __SIO2HF → H2SIF6H2O_ _。7、硅片在切割的过程中所造成的损伤层约 __10um 左右 。8、制绒工艺主要控制点 __减薄量 __、 __反射率 ___、 _外观 __、 _绒面成活率 __。9、 单晶制绒是利用晶体硅的 ___100__、 ___111___不同晶向在 __碱溶液 ___中进行 __ 各向异性 ____腐蚀的特性。10、扩散过程中应用气体 N2、 O2、 ___小 N____。11、扩散在电池片上主要目的是形成一层 _PN 结 _____。12、进入扩散间必须经过 二次风淋 ，穿戴好 _洁净服 _____、 _静电鞋 、 口罩、 乳胶手套。13、扩散方块电阻不均匀度 __≤ 10____，同一硅片扩散方块电阻不均匀度 _≤ 5____。14、检测方块电阻用到 _四探针 ______仪器，测试时扩散面向 __上 ____。15、清洗石英器件所需要的化学品 __HF____、 __HCL2____ ，清洗时应戴好积 防毒面具，防酸服，戴好乳胶手套、防酸长手套。16、 POCl3 在高温下（ 600℃）分解的反应式为 __5POCL3 ≥ 600 3PCL5 P205，其中生成的P2O5 在扩散温度下与硅反应式为 2P2O55Si5SiO24P ， 在有氧气的存在时， POCl3 热分解的反应式为 POCL3O22 P2056CL2 。17、 PECVD 的中文名称 等离子体增强化学气相沉积 。18、 PECVD 镀膜方式 有直接式 、 间接式 两种。19、镀减反射膜需要用到 SIH4 、 NH3 、 N2、压缩空气 四种气体。20、镀膜是以 膜厚、折射率 两个参数为工艺依据，影响镀膜质量的有管内特气流量比、 压强、功率、时间（或传输速度） 、温度。21、 PECVD 用 椭偏仪 仪器来检测其质量的好坏。22、丝网印刷机的压缩空气压强要求 0.6 0.8MPa ，真空压强要求 -0.65 -0.7MPa 24、丝网印刷有 五 大要素组成，分别是 丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片25、丝网印刷添加浆料必须遵守 少量多次26、烧结炉的作用是 烘干浆料， 去除浆料中的有机成分；提高电池片的开路电压和填充因子，使其具有电阻特性；通过高温烧结，使上下电极形成良好的欧姆接触；提高电池片的转换效率。27、烧结炉的流程有 上料区 、 烘干区 、 预、主）烧结区 、 回温区（冷却区） 、 下料区28、烧结炉的关机步骤需要注意的是 炉温降到 200 度以下时 ,才可以停止传送带。29、测试条件要求光强 1000 50W/m2 、温度 25 20C 、光谱分布 AM1.5 。二、选择题（ 12）1、清洗间所涉及的化学品有（ ABCD ） 。A 氢氧化钠 B 氢氟酸 C 盐酸 D 硝酸2、磷硅玻璃是有（ BC ）组成。A CF4 B SiO2 C 磷 D SiF4 3、刻蚀工艺会影响电池片的哪项电性能（ A ）A 并联电阻 B 开路电压 C 短路电流 D 串联电阻4、下列方程式中属于刻蚀工艺的是（ C ）A SiF42HF → H2[SiF6] B CF4SiO2 → SiF4CO2 ↑复习资料2 C CF4SiO2 O2 → SiF4CO2 ↑D SiO24HF → SiF42H2O 5、单晶绒面呈（ B ）形。A 三角形 B 金字塔形 C 圆形 D 正方形6、扩散洁净度要求是 ___C___。A 10 万级 B 100 万级 C 1 万级 D 1000 万级7、电阻测试 ___C___个点。A 4 B 3 C 5 D 6 8、硅片扩散工艺结束后应抽取 __A__ __片来检测。A 5 B 6 C 3 D 4 9、 POCl3 是一种 __D___液体。A 白色 B 红色 C 浮白色 D 无色10、减反射膜的化学式是。 （ A ）A 、 3SiH 44NH 3Si3N 412H2 B、 CF4SiO 2SiF4CO 2C. SiNaOHNa2SiO 3H 2 D. H 2O2H2O 11、电池片镀膜的厚度是利用光学中的＿＿＿＿ 原理来减少反射。 （ C ）A 、光程差。 B、相长干涉C、相消干涉 D、光的衍射12、电池片 SiNx H 薄膜镀膜厚度和折射率一般控制在（ B ）A 、 65nm, 1.8 1.9 B. 755nm, 2.0 2.1 C. 855nm, 2.2---2.3 D. 50 60nm, 2.5---2.6 三 .连线题（ 3 分）Snap-off 网版上升速度Printing speed 回刮浆料速度Pressure 丝网间距Speed upward 压力Flood speed 印刷速度四 .判断题（ 5 分）1.在操作过程中可以裸手拿取硅片 。 2.丝网间距的调整原则是 在保证印刷质量的前提下，网板间距越大越好 。 3.背电场印刷、背电极印刷和正电极印刷使用了三种不同的浆料，使用过程中要严格区分开，杜绝混用现象出现。 √ 4.烘箱的工艺数和烧结的工艺参数不允许随意更改。 √ 5.直视测试仪闪光灯对人眼伤害的危险。 √ 五、问答题（ 52 分）1、写出太阳能电池片产业链的分布流程答太阳能级硅材料→硅棒和硅片→电池片→组件→系统和应用2、写出太阳能电池片的生产工艺制造过程答 来料检验清洗制绒面扩散 （制 P/N 结） （周边）刻蚀 PECVD（镀减反射膜）丝网印刷（正负电极）烧结分类检测包装入库3、 刻蚀及去 PSG 的目的复习资料3 答刻蚀的目的去除边缘的 PN 结，防止上下短路而造成的 并联电阻低。去 PSG 的目的去除硅片表面含有磷原子的 SIO2 层。4、 边缘刻蚀冷热探针的工作原理答热探针和 N 型半导体接触时，传导电子将流向温度较低的区域，使得热探针处电子缺少，因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。同样道理， P 型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。此电势差可以用简单的微伏表测量。5、 分别写出刻蚀及去 PSG 的工艺控制流程答刻蚀的流程 ; 预抽，主抽，送气，辉光，清洗，预抽，主抽 ，充气去 PSG 的流程 酸洗 HF ，溢流水洗，喷淋，甩干6、 简述太阳能电池片制造 PECVD 的目的及原理答目的在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜 -SiN 膜。 PECVD 技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。7、 什么是等离子体答等离子体由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。8、 磷源更换操作流程是什么泄露应该怎么处理答 源瓶更换的标准操作过程依次关闭进气阀门、出气阀门，拔出连接管道，更换源瓶，连接管道，打开出气阀门、进气阀门。液态源外溢了，要立即擦拭干净，并暂停工艺运行，仔细检查源瓶是否有破损。对泄漏物处理必须戴好防毒面具和手套。液体泄漏用沙土混和 ,倒至大量水中以稀释。沾染皮肤时 ,要先用纸、棉花将液体吸去，然后再用清水冲至少 15 分钟。如用水过少，会在皮肤形成磷酸引起灼伤，按酸灼伤处理。9、 扩散间生产流程及返工流程是什么操作时应注意哪些事项答 生产流程开机→对硅片自检→检查石英舟→插片 → 上浆 → 运行工艺 → 卸片 → 测方块电阻→ 返工片和碎片处理 → 流程卡填写 返工流程来料时检出不合格的片源 → 制绒，扩散时中途故障导致 → 清洗间 → 扩散间 → 反面扩散。 在生产操作时严禁裸手接触硅片，拿各种石英器件要轻拿轻放，工艺在运行时，时刻检查气体流量、温度、时间、设备是否有异常。10、分别写出丝网印刷背极、背场、正极的目的、作用和使用的浆料以及烘箱的作用答 目的 背电极 ---在太阳电池背面丝网印刷印上引出电极背电场 ---通过烧结穿透背面 PN 结，和 P 型硅形成良好的欧姆接触。正电极 ---在太阳电池正面丝网印刷银浆形成正电极作用 背电极 --- 易于焊接背电场 ---收集载流子正电极 --- 收集电流浆料 背电极 ---银铝浆 背电场 ---铝浆 正电极 ---银浆烘箱的作用 ------- 烘干浆料 ,去除浆料中的有机物 ,便于下一道印刷复习资料4 11、丝网印刷常见的问题有哪些 分别写出产生的原因及解决方法 至少写出 5 个问题 故障现象 造成原因 解决方法粘板丝网间距太小 加大丝网间距印刷刮条不平 检查刮条的平整度硅片有厚薄不均 检查来料网板张力太小 更换网板丝网刮不干净 增大刮条下降深度和印刷压力真空吸力太小 调大真空吸力浆料粘稠度太大搅拌时间太长 减少搅拌时间浆料在网板内停留时间过长 经常用刮浆板刮浆料加完浆料未及时盖上盖子， 导致有机溶剂挥发加完浆料后及时盖上盖子印刷偏移设备故障 通知设备维修更换新的网板后没有校准相机 从新校准相机X/Y/Z 轴或角度发生偏移 调整 X/Y/Z 轴使得网板印刷图形与硅片四边完全对称。漏浆网板微破且不影响图形 用薄胶带粘住漏浆部位印刷偏移 见上面（印刷偏移解决方法）Working Beam 上定位卡口处有浆料 用干净的酒精布擦拭干净网板破坏严重无法用胶带粘住 更换网板隐裂台面上有碎屑 停机 , 清理碎屑网板上沾有碎屑 用干净的无尘布将网板擦拭干净压力偏大 降低压力实际压力比设定压力大出很多 刮刀高度上升虚印印刷参数不适宜 抬高丝网间距，适当加大压力刮条不平 更换刮条网板使用时间太长 更换网板印刷模糊网板及刮条高度太高 降低网板及刮条高度或降低电机高度硅片厚度不均匀 检查来料台面不平 更换衬纸或调整台面丝网间距太小 增大丝网间距刮条不平 更换刮条12、分类检测的电性能参数有哪些 分别是什么意思 至少 8 个 Ⅰ sc 在某特定温度和辐射度条件下，光伏发电器在短路状态下的输出电流；Uoc 在某特定的温度和辐射度下，光伏发电器在无负载（即开路）状态下的端电压Pmax在 I-V 曲线上电流和电压乘积为最大的点所表示的功率Vmp 对应最大功率点的电压复习资料5 Ⅰ mp对应最大功率点的电流Rs系指太阳电池内部的与 P-N 结 串联的电阻，它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻等组成Rsh系指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻FF 指太阳能电池的最大功率与开路电压和短路电流的乘积之比η 指受光照太阳电池的最大功率 与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比13、请阐述分类检测的检测原理通过模拟太阳光照射，在标准条件下对电池片进行测试，根据不同的电性能对电池片进行分档 . 14、请写出计算转换效率的公式EFFIsc.Uoc.ff1000w.S 100 15、丝网印刷的工作原理通过刮条挤压丝网弹性形变后将浆料漏印在需要印刷的材料上的一种印刷 方式