单晶硅片制作工艺流程
单晶硅电磁片生产工艺流程 1、硅片切割,材料准备 工业制作硅电池所用的单晶硅材料,一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒,原始的形状为圆柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片) ,硅片的边长一般为 1015cm,厚度约200350um,电阻率约 1Ω .cm的 p 型(掺硼) 。 2、去除损伤层 硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷, 这就会产生两个问题,首先表面的质量较差,另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除,一般采用碱或酸腐蚀,腐蚀的厚度约 10um。3、制绒 制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用 NaOH 加醇的方法腐蚀,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成无数的金字塔结构,碱液的温度约 80 度,浓度约 12,腐蚀时间约 15分钟。对于多晶来说,一般采用酸法腐蚀。4、扩散制结 扩散的目的在于形成 PN 结。普遍采用磷做 n 型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度,因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要,要求硅片在制绒后要进行清洗,即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。5、边缘刻蚀、清洗 扩散过程中,在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环,必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降, 以至成为废品。目前,工业化生产用等离子干法腐蚀,在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用,去除含有扩散层的周边。扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。6、沉积减反射层 沉积减反射层的目的在于减少表面反射,增加折射率。广泛使用 PECVD 淀积 SiN ,由于 PECVD 淀积 SiN 时 ,不光是生长 SiN作为减反射膜 ,同时生成了大量的原子氢 ,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用 ,可用于大批量生产。7、丝网印刷上下电极 电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤, 它不仅决定了发射区的结构,而且也决定了电池的串联电阻和电池表面被金属覆盖的面积。 ,最早采用真空蒸镀或化学电镀技术,而现在普遍采用丝网印刷法,即通过特殊的印刷机和模版将银浆铝浆(银铝浆)印刷在太阳电池的正背面,以形成正负电极引线。 8、共烧形成金属接触 晶体硅太阳电池要通过三次印刷金属浆料, 传统工艺要用二次烧结才能形成良好的带有金属电极欧姆接触,共烧工艺只需一次烧结,同时形成上下电极的欧姆接触。在太阳电池丝网印刷电极制作中,通常采用链式烧结炉进行快速烧结。 9、电池片测试 完成的电池片经过测试分档进行归类。