晶体硅太阳能电池生产工艺流程图
晶体硅太阳能电池生产工艺流程图电池片工艺流程说明:(1) 清洗、制绒:首先用化学碱(或酸)腐蚀硅片,以去除硅片表面机械损伤层, 并进行硅片表面织构化, 形成金字塔结构的绒面从而减少光反射。 现在常用的硅片的厚度在 180 μ m 左右。 去除硅片表面损伤层是太阳能电池制造的第一道常规工序。(2) 甩干:清洗后的硅片使用离心甩干机进行甩干。(3) 扩散、刻蚀:多数厂家都选用 P型硅片来制作太阳能电池,一般用 POCl3液态源作为扩散源。扩散设备可用横向石英管或链式扩散炉 , 进行磷扩散形成 P-N结。扩散的最高温度可达到 850- 900℃。这种方法制出的 PN结均匀性好, 方块电阻的不均匀性小于 10%, 少子寿命大于 10 微秒。扩散过程遵从如下反应式:4POCl3+ 3O2(过量)→ 2P2O5+ 2Cl 2(气) 2P2O5+ 5Si → 5SiO2 + 4P 腐蚀磷硅玻璃和等离子刻蚀边缘电流通路,用化学方法除去扩散生成的副产物。 SiO2 与 HF生成可溶于水的 SiF 62-,从而使硅表面的磷硅玻璃(掺 P2O5的 SiO2) 溶解,化学反应为:SiO2 + 6HF → H2( SiF 6)+ 2H2O (4) 减反射膜沉积:采用等离子体增强型化学气相沉积 (PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 技术在电池表面沉积一层氮化硅减反射膜,不仅可以减少光的反射,而且由于在制备SiNx 减反射膜过程中有大量的氢原子进入,因此也起到了很好的表面钝化和体钝化的效果。 这是因为对于具有大量晶界的多晶硅材料而言,晶界的悬挂键被饱和,降低了复合中心的原因。由于表面钝化和体钝化作用明显, 就可以降低对制作太阳能电池材料的要求。 由于增强了对光的吸收, 氢原子对太阳能电池起到很好的表面和体内钝化作用,从而提高了电池的短路电流和开路电压。(5) 印刷、烧结:为了从电池上获取电流,一般在电池的正、背两面制作电极。正面栅网电极的形式和厚度要求一方面要有高的透过率, 另一方面要保证栅网电极有一个尽可能低的接触电阻。 背面做成BSF结构,以减小表面电子复合,印刷后要进行高温烧结。(6) 检测分选:为了保证产品质量的一致性,通常要对每个电池片测试,并按电流和功率大小进行分类,也可根据电池效率进行分级。(7) 包装入库:将分选好的电池片一部分可以进行包装,入库,准备外卖;其他的准备进入电池组件生产工序待用。晶体硅太阳能电池组件流程图电池组件工艺流程说明:(1) 电池分选:由于采用自产电池片,电性能测试在电池片工艺流程中已经完成,该步骤主要对电池片的色差、崩边、陷裂、缺角等外观不良进行筛选。(2) 正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接采用热风或红外焊接方式。焊带的长度约为电池边长的 2 倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。(3) 背面串接:背面焊接是将多片电池串接在一起形成一个组件串。(4) 层压敷设:背面串接完成且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的 EVA、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。敷设时保证各层之间的相对位置,调整好电池串间的距离,为层电池分选 电池片焊接 电池串焊接玻璃清洗 TPT、 EVA 裁切 电池板铺设待压组件初测 层压 裁边逆电流测试 封装 固化测试、贴标清洗 入库包装压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、 EVA、电池、 EVA、背板)。(5) 组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出, 然后加热使 EVA熔化 , 将电池、 玻璃和背板粘接在一起 , 最后取出组件。 层压工艺是组件生产的关键一步, 层压温度、层压时间根据 EVA的性质决定。(6) 修边:层压时 EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕后应将其切除。(7) 逆电流测试:利用稳压电源在太阳能电池上外加正偏压或负偏压,然后观测红外热像图,判定电池片有无隐裂、虚焊等缺陷。(8) 装框:类似于给玻璃装一个镜框。给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步密封电池组件,以延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充,各边框间用角键连接。(9) 焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。(10) 高压测试: 高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。(11) 组件测试:测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。(12) 包装入库:将电池片组件进行包装、入库。