太陽能電池片分類

國內(nei)常用的太陽能晶(jing)硅電(dian)池片(pian)根據尺寸和(he)單多晶(jing)可分為：

單晶125*125

單晶156*156

多晶156*156

單晶150*150

單晶103*103

多晶125*125

太陽能電池片相關組件

1、125*125單晶

晶體硅(gui)太(tai)陽電池的優良性能簡介：

·高(gao)效率(lv)，低衰減，可靠(kao)性強；

·先(xian)進的擴散技術(shu)，保證了(le)(le)片間片內(nei)的良好均勻性，降低了(le)(le)電(dian)池片之間的匹配損失；

·運用先進的管式PECVD成膜技術，使(shi)得覆(fu)蓋在電池表面的深(shen)藍色氮(dan)化硅(gui)減反射膜致密、均勻(yun)、美觀；

·應用高品(pin)質的金(jin)屬漿料(liao)制作電極和背場(chang)。確保了電極良(liang)好的導電性、可焊(han)性以(yi)及背場(chang)的平整性；

·高精度的絲網印刷圖形，使得電池片易(yi)于自(zi)動(dong)焊接(jie)。

2、156*156多晶

晶體硅(gui)太陽電池的優良性能簡介：

除了125*125單晶電池的優良性能(neng)外還有以下性能(neng)：

·高精度(du)的絲網印刷圖形，使得電池片易(yi)于自動焊接(jie)。

3、125單晶

晶體硅太(tai)陽(yang)能(neng)電池組件的優良性能(neng)簡介：

·SF-PV的(de)組件可(ke)以滿足不同的(de)消(xiao)費(fei)層(ceng)次；

·使用(yong)高效率(lv)的(de)硅(gui)太陽能電(dian)池(chi)；

·組件標稱電壓24/12V DC；

·3.2mm厚的(de)鋼化玻璃(li)；

·為提高抗風能力(li)和(he)抗積雪壓(ya)力(li)，使用耐(nai)用的鋁合金框架以方便裝配(pei)；

·組件邊(bian)框(kuang)設計(ji)有用于排(pai)水的(de)漏水孔消除了(le)在(zai)冬天雨或雪水長期積累在(zai)框(kuang)架內造成結冰甚至使框(kuang)架變形；

·電纜線(xian)使用(yong)快速連接頭來裝配；

·滿(man)足顧客要求的包裝；

·保證25年(nian)的使用年(nian)限。

4、156多晶

晶體硅太陽能電池組件的優良性能簡介：同125單晶的(de)優(you)良(liang)性能(neng)。

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太陽能電池片制造工藝

太陽能(neng)電池片(pian)的生(sheng)產工藝(yi)流(liu)程分為硅片(pian)檢測——表面制絨及酸洗——擴(kuo)散(san)制結(jie)——去磷硅玻璃(li)——等離(li)子刻蝕及酸洗——鍍減反(fan)射膜——絲網印(yin)刷——快速燒結(jie)等。具體介紹如(ru)下(xia)：

1、硅片檢測

硅片是太陽能電池片的載體，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、電阻率、P/N型和(he)微裂紋等。該組設備(bei)分自動(dong)上下料、硅片傳輸、系統整合部分和(he)四個檢測(ce)模塊(kuai)。其中，光伏硅片檢測(ce)儀對硅片表面不平整度進行檢測(ce),同時檢測硅片(pian)的(de)尺寸和對角(jiao)線等(deng)外觀參數(shu);微裂紋(wen)檢(jian)(jian)測模塊(kuai)用來檢(jian)(jian)測硅片的內部微裂紋(wen);另外還有兩個檢(jian)測模組(zu)，其中一個在(zai)線(xian)(xian)測試(shi)模組(zu)主(zhu)要測試(shi)硅(gui)片體電阻率(lv)和(he)(he)硅(gui)片類型，另一個模塊用于檢(jian)測硅(gui)片的少(shao)子(zi)壽命。在(zai)進行少(shao)子(zi)壽命和(he)(he)電阻率(lv)檢(jian)測之前(qian)，需(xu)要先對硅(gui)片的對角線(xian)(xian)、微裂紋進行檢(jian)測，并自動(dong)剔除(chu)破損硅(gui)片。硅(gui)片檢(jian)測設備(bei)能夠自動(dong)裝片和(he)(he)卸片，并且能夠將(jiang)不合格品放(fang)到固定位置(zhi)，從而提高(gao)檢(jian)測精度(du)和(he)(he)效(xiao)率(lv)。

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(na)稀(xi)溶液(ye)來制(zhi)備(bei)絨面硅，腐(fu)蝕溫度為(wei)70-85℃。為了獲得均勻的絨面，還(huan)應在溶(rong)液中(zhong)酌量添加醇(chun)類(lei)如乙醇(chun)和異丙醇(chun)等作為絡合劑，以加快硅的腐蝕(shi)。制備絨面前，硅片須先(xian)進(jin)行初步表面腐蝕(shi)，用堿性或酸性腐蝕(shi)液蝕(shi)去約(yue)20～25μm，在(zai)腐蝕絨(rong)面后，進行一(yi)般(ban)的化(hua)學清洗(xi)。經過表(biao)面準備的硅片都不宜在(zai)水中久存，以防(fang)沾污(wu)，應盡快擴散制結(jie)。

3、擴散制結

太陽能電池需要一個大面積的PN結以(yi)實現光(guang)能到(dao)電能的轉(zhuan)換，而擴散(san)爐即為制(zhi)造(zao)太陽能電池PN結的專(zhuan)用設(she)備(bei)。管(guan)式擴(kuo)(kuo)散(san)爐(lu)主要由石英舟的上下載部(bu)分(fen)、廢氣室、爐(lu)體部(bu)分(fen)和氣柜部(bu)分(fen)等四大部(bu)分(fen)組成。擴(kuo)(kuo)散(san)一般用三氯氧磷液態源作為擴(kuo)(kuo)散(san)源。把P型硅(gui)片放在(zai)管式擴散爐(lu)的(de)石(shi)英容器內，在(zai)850---900攝(she)氏度(du)高(gao)溫下使用氮氣將三(san)氯(lv)氧磷(lin)帶入(ru)石英容器(qi)，通過三(san)氯(lv)氧磷(lin)和硅(gui)片進行反應，得(de)到磷(lin)原(yuan)子(zi)。經過一定時間，磷(lin)原(yuan)子(zi)從四周進入(ru)硅(gui)片的表(biao)面層(ceng)，并且通過硅(gui)原(yuan)子(zi)之間的空(kong)隙向硅(gui)片內部(bu)滲(shen)透擴散，形成了N型(xing)半導體和P型半導體的交界面，也就是(shi)PN結。這種(zhong)方法制出的(de)PN結均(jun)勻(yun)性好(hao),方(fang)塊電(dian)阻的不均勻性小于百分之(zhi)十,少(shao)子壽(shou)命可大于10ms。制造PN結是(shi)太陽電池生產最基本也是(shi)最關鍵(jian)的工序。因為(wei)正是(shi)PN結(jie)的形成，才使電(dian)子和(he)空穴(xue)在流(liu)(liu)(liu)動后不再回到原處，這樣(yang)就形成了電(dian)流(liu)(liu)(liu)，用導線將(jiang)電(dian)流(liu)(liu)(liu)引出，就是直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)。

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(gui)片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原(yuan)子，

這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱(cheng)之為磷(lin)硅(gui)玻璃。去磷(lin)硅(gui)玻璃的設備一般由本體、清洗槽(cao)、伺(si)服驅動系(xi)統(tong)、機械臂、電氣控制系(xi)統(tong)和(he)自動配(pei)酸(suan)系(xi)統(tong)等部分組成(cheng)，主要(yao)動力源(yuan)有(you)氫(qing)氟酸(suan)、氮氣、壓縮空氣、純水，熱(re)排(pai)風和(he)廢水。氫(qing)氟酸(suan)能(neng)夠溶解二氧(yang)化(hua)硅(gui)是因為氫(qing)氟酸(suan)與(yu)二氧(yang)化(hua)硅(gui)反應生(sheng)成(cheng)易揮發的四氟化(hua)硅(gui)氣體。若氫(qing)氟酸(suan)過量，反應生(sheng)成(cheng)的四氟化(hua)硅(gui)會進一步與(yu)氫(qing)氟酸(suan)反應生(sheng)成(cheng)可溶性的絡和(he)物六氟硅(gui)酸(suan)。

5、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(jie)的(de)正面所(suo)收集到的(de)光生電(dian)子(zi)會沿(yan)著邊緣擴散有磷(lin)的(de)區域流到PN結的背面，而造(zao)成(cheng)短路(lu)。因此，必須對太(tai)陽能電池(chi)周邊(bian)的摻雜硅(gui)進(jin)行刻蝕(shi)，以去除電池(chi)邊(bian)緣的PN結。通(tong)常采用(yong)等(deng)離子刻蝕技術完(wan)成這一工藝。等(deng)離子刻蝕是在低(di)壓狀態下，反應氣體CF4的(de)(de)母體(ti)分子在(zai)射頻功率的(de)(de)激發(fa)下(xia)，產生電(dian)(dian)離并形(xing)成(cheng)等(deng)離子體(ti)。等(deng)離子體(ti)是(shi)由(you)帶電(dian)(dian)的(de)(de)電(dian)(dian)子和離子組成(cheng)，反應(ying)(ying)腔體(ti)中的(de)(de)氣體(ti)在(zai)電(dian)(dian)子的(de)(de)撞擊(ji)下(xia)，除了轉(zhuan)變成(cheng)離子外，還能(neng)吸收能(neng)量(liang)并形(xing)成(cheng)大量(liang)的(de)(de)活性(xing)基(ji)團。活性(xing)反應(ying)(ying)基(ji)團由(you)于擴散或者在(zai)電(dian)(dian)場作用下(xia)到達SiO2表(biao)(biao)面，在那(nei)里與被(bei)刻(ke)蝕材(cai)料表(biao)(biao)面發(fa)生化學反應(ying)，并(bing)形成揮發(fa)性(xing)的(de)反應(ying)生成物脫離被(bei)刻(ke)蝕物質表(biao)(biao)面，被(bei)真空(kong)系(xi)統(tong)抽出腔體。

6、鍍減反射膜

拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射(she),提高(gao)電池的轉換效率,需(xu)要沉積(ji)一層氮(dan)化(hua)硅減反(fan)射膜。工業(ye)生(sheng)產中(zhong)常采用(yong)PECVD設(she)備(bei)制備(bei)減反射(she)膜。PECVD即等離(li)子增強型化學氣相沉積。它的技(ji)術原(yuan)理(li)是利用低溫等離(li)子體作能(neng)量源，樣品置于低氣壓下(xia)輝光放電的陰(yin)極上，利用輝光放電使樣品升(sheng)溫到預定的溫度，然(ran)后通入(ru)適量的反應氣體SiH4和(he)NH3，氣體經一系(xi)列化學(xue)(xue)反(fan)應(ying)和等離子體反(fan)應(ying)，在樣品表面(mian)形成固態薄(bo)膜即氮化硅薄(bo)膜。一般情況(kuang)下，使用這種(zhong)等離子增(zeng)強型(xing)化學(xue)(xue)氣相沉積的(de)方法沉積的(de)薄(bo)膜厚度在70nm左(zuo)右。這(zhe)樣厚(hou)度(du)的(de)(de)薄(bo)膜(mo)具有光(guang)學(xue)的(de)(de)功能性。利用薄(bo)膜(mo)干涉原理，可以使光(guang)的(de)(de)反射大(da)(da)為減(jian)少，電(dian)池的(de)(de)短路電(dian)流和輸出就有很大(da)(da)增加，效率也有相當的(de)(de)提高。

7、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序(xu)后(hou)，已經制成PN結(jie)，可以在(zai)(zai)(zai)光照下產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流，為(wei)了將產(chan)(chan)生(sheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流導出，需要在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)表(biao)面(mian)上(shang)制(zhi)作正、負兩個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)。制(zhi)造電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)方法很(hen)多，而(er)(er)絲(si)網(wang)印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)是目前制(zhi)作太陽電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)最普遍(bian)的(de)一(yi)種生(sheng)產(chan)(chan)工藝。絲(si)網(wang)印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)是采用壓(ya)印(yin)(yin)(yin)(yin)的(de)方式將預(yu)定的(de)圖形(xing)印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)在(zai)(zai)(zai)基(ji)板(ban)上(shang)，該(gai)設備由電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)背面(mian)銀鋁漿(jiang)(jiang)印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)背面(mian)鋁漿(jiang)(jiang)印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)正面(mian)銀漿(jiang)(jiang)印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)三部(bu)分組(zu)成。其工作原(yuan)理為(wei)：利用絲(si)網(wang)圖形(xing)部(bu)分網(wang)孔透(tou)過漿(jiang)(jiang)料，用刮(gua)刀在(zai)(zai)(zai)絲(si)網(wang)的(de)漿(jiang)(jiang)料部(bu)位施加(jia)一(yi)定壓(ya)力，同時朝絲(si)網(wang)另一(yi)端移(yi)(yi)動。油墨在(zai)(zai)(zai)移(yi)(yi)動中被刮(gua)刀從圖形(xing)部(bu)分的(de)網(wang)孔中擠(ji)壓(ya)到基(ji)片(pian)上(shang)。由于漿(jiang)(jiang)料的(de)粘性作用使印(yin)(yin)(yin)(yin)跡固(gu)著在(zai)(zai)(zai)一(yi)定范(fan)圍內，印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)中刮(gua)板(ban)始終與絲(si)網(wang)印(yin)(yin)(yin)(yin)版(ban)和基(ji)片(pian)呈(cheng)線性接觸(chu)，接觸(chu)線隨刮(gua)刀移(yi)(yi)動而(er)(er)移(yi)(yi)動，從而(er)(er)完成印(yin)(yin)(yin)(yin)刷(shua)(shua)行程。

8、快速燒結

經過(guo)絲網印刷后的(de)(de)硅片，不(bu)能直接(jie)使(shi)用(yong)(yong)，需經燒(shao)結爐快速燒(shao)結，將有機(ji)樹脂(zhi)粘合(he)劑燃(ran)燒(shao)掉，剩下(xia)幾乎純(chun)粹的(de)(de)、由于玻璃質作(zuo)用(yong)(yong)而(er)密合(he)在硅片上的(de)(de)銀電極(ji)(ji)(ji)。當(dang)銀電極(ji)(ji)(ji)和(he)晶體硅在溫度達到(dao)共晶溫度時，晶體硅原子以一定的(de)(de)比例融(rong)入到(dao)熔融(rong)的(de)(de)銀電極(ji)(ji)(ji)材料(liao)中去，從而(er)形成上下(xia)電極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)歐姆(mu)接(jie)觸，提(ti)高電池片的(de)(de)開路電壓(ya)和(he)填充(chong)因子兩(liang)個關鍵(jian)參(can)數，使(shi)其(qi)具有電阻特性，以提(ti)高電池片的(de)(de)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(shao)結階段(duan)中(zhong)燒(shao)結體內完(wan)成各種物(wu)理化學反應，形成電阻膜(mo)結構，使其真正(zheng)具有電阻特性，該階段(duan)溫度達到(dao)峰值(zhi);降溫(wen)冷(leng)卻(que)(que)階段，玻璃冷(leng)卻(que)(que)硬化(hua)并凝固，使電阻膜結構(gou)固定地粘附于基片上。

9、外圍設備

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。消防和環保設備對于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(pian)生產線，僅工藝(yi)和動力設備用電功率就(jiu)在(zai)1800KW左右。工藝純水的用量在每小時(shi)15噸左(zuo)右(you)，水質(zhi)要求(qiu)達到中國電(dian)子級(ji)水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術(shu)標準。工藝冷卻水用(yong)量也在每小時15噸左(zuo)右，水質中微粒(li)粒(li)徑不宜(yi)大于10微米，供(gong)水溫度宜在15-20℃。真空排(pai)氣(qi)量(liang)在300M3/H左(zuo)右。同時，還需要大約氮氣儲(chu)罐20立方米，氧氣儲罐10立方米(mi)。考慮到特殊氣(qi)體如硅烷(wan)的(de)安全因素，還需要(yao)單獨設置一(yi)個特氣(qi)間，以絕對保證生(sheng)產安全。另外，硅烷(wan)燃燒塔、污(wu)水處理站等也是電(dian)池(chi)片生(sheng)產的(de)必備設施。

注意問題

太陽電池片采用只需一次燒結的共燒工藝，同時形成上下電極的歐姆接觸。銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過的硅片，經過烘干使有機溶劑完全揮發，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，這時可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當電極金屬材料和半導體單晶硅加熱達到共晶溫度時，單晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金電極材料中。單晶硅原子溶入到電極金屬中的整個過程是相當快的，一般只需幾秒鐘時間。溶入的單晶硅原子數目取決于合金溫度和電極材料的體積，燒結合金溫度越高，電極金屬材料體積越大，則溶入的硅原子數目也越多，這時的狀態被稱為晶體電極金屬的合金系統。如果此時溫度降低，系統開始冷卻形成再結晶層，這時原先溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態形式結晶出來，也就是在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層。如果外延層內含有足夠量的與原先晶體材料導電類型相同的雜質成份，這就獲得了用合金法工藝形成歐姆接觸;如果在結晶(jing)層內含(han)有足夠量的(de)與原先晶(jing)體材(cai)料導電類型異型的(de)雜質(zhi)成(cheng)份，這就獲得了用(yong)合(he)金法工藝形成(cheng)P.N結。

一般網帶(dai)式燒(shao)結爐采(cai)用電熱絲作為加熱元件(jian)，主要通過熱傳導對工件(jian)進行(xing)加熱，無法實現急速(su)(su)升溫。只(zhi)有(you)輻射(she)或(huo)微波(bo)能(neng)夠迅速(su)(su)加熱物體，而輻射(she)加熱具有(you)使用經(jing)濟、安全可(ke)靠、更(geng)換(huan)方便(bian)等優點(dian)。所以太(tai)陽電池片燒(shao)結爐基本都(dou)采(cai)用紅外石(shi)英燈管作為主要加熱元件(jian)。它的設計需注(zhu)意(yi)以下三個問(wen)題：

1、加熱管的結構形式

為實現燒結段的溫度尖峰，需在很短的爐膛空間內布置足夠的加熱功率。有短波孿管和短波單管兩種結構可以選擇，其線性功率密度均達到60kW/m2。雖然短波孿管(guan)擁有更高(gao)的(de)單根功率(相當(dang)于兩根單管并聯)，但由于其制(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)復雜(za)，對石(shi)英玻璃(li)管(guan)的(de)質(zhi)量要求更高，制(zhi)造(zao)成(cheng)本約是(shi)單管(guan)的(de)2.5倍。因(yin)此(ci)，在實際使用中，大多(duo)采用單(dan)管。

2、紅外輻射吸收光譜

當紅外輻射能量被工件吸收時，該物質所特有的吸收光譜需與發射光譜相匹配，才能在最短時間內最大效率地吸收輻射能。因此，在燒結的不同階段，所選用的紅外石英燈管也是不同的。在烘干段，要讓有機溶劑和水分迅速揮發，采用中波管輔助熱風加熱是正確的;在預燒(shao)段，要(yao)讓(rang)基片獲得充分均(jun)(jun)勻的(de)(de)預熱，中波管良(liang)好(hao)的(de)(de)紅外輻射、均(jun)(jun)衡(heng)的(de)(de)吸收及穿透能(neng)力，正好(hao)符合要(yao)求;在燒(shao)結段，必須在極短時(shi)間內使(shi)基片達到(dao)共晶(jing)溫度，只有短波管能(neng)做到(dao)這一點(dian)。

3、加熱管的固定方式

燒結段的溫度峰值在850℃左右(you)，此時(shi)燈(deng)管的表面溫(wen)度將(jiang)達(da)到1100℃，接近(jin)石英管(guan)的(de)(de)使用極限，稍微(wei)過(guo)(guo)熱產(chan)生氣孔就會立(li)刻燒毀燈(deng)管(guan)。而在(zai)燈(deng)管(guan)的(de)(de)引出(chu)導(dao)線部位，由于焊接導(dao)線的(de)(de)金屬片(pian)和石英玻璃(li)密封在(zai)一(yi)起，二(er)者熱膨脹(zhang)系數不(bu)一(yi)致(zhi)，如果此(ci)處溫(wen)度過(guo)(guo)高就會產(chan)生應(ying)力(li)裂紋，造成燈(deng)管(guan)漏氣。因此(ci)燈(deng)管(guan)在(zai)爐膛中(zhong)的(de)(de)安(an)裝固定方式十(shi)分(fen)重要(yao)。圖(tu)2為紅外燈管在爐膛中的一種固定方(fang)式。這種固定方(fang)式要求(qiu)燈管的冷端距離爐壁至少80mm以上，保證(zheng)引出導線部位的溫度不會過(guo)高;而且爐壁上(shang)安裝孔(kong)的直(zhi)徑要(yao)比燈(deng)管大2～3mm，通過兩側(ce)的固定(ding)夾具(ju)將燈管(guan)懸空夾持在爐膛中。