太陽能電池片分類

國內常(chang)用的太陽能(neng)晶(jing)硅電池(chi)片根據尺寸和單多晶(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(jing)體硅太(tai)陽電池(chi)的(de)優良(liang)性能(neng)簡介：

·高效率，低衰減，可靠性強；

·先(xian)進的(de)(de)擴散技術，保(bao)證了(le)片間片內(nei)的(de)(de)良好均勻性，降低了(le)電池(chi)片之(zhi)間的(de)(de)匹配損失；

·運用先進的管式PECVD成膜(mo)技術，使得覆蓋在(zai)電(dian)池(chi)表面的深藍色氮化硅減反射膜(mo)致密、均(jun)勻、美(mei)觀(guan)；

·應用高品質的金(jin)屬漿(jiang)料(liao)制作電(dian)極和背場。確保(bao)了電(dian)極良好(hao)的導電(dian)性、可焊(han)性以及背場的平整性；

·高精度的(de)絲網印刷(shua)圖(tu)形，使(shi)得電(dian)池(chi)片易于(yu)自動焊接。

2、156*156多晶

晶(jing)體硅(gui)太(tai)陽電池的優良(liang)性能簡(jian)介：

除了125*125單晶電池的優良性(xing)能外還有以下性(xing)能：

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

3、125單晶

晶體硅(gui)太陽能電池組件的優良性能簡介：

·SF-PV的組件(jian)可以(yi)滿(man)足不同的消費層次；

·使(shi)用高效(xiao)率的硅太陽(yang)能電池(chi)；

·組件標稱電壓24/12V DC；

·3.2mm厚的鋼化玻璃；

·為提高抗(kang)風能力(li)和抗(kang)積雪(xue)壓力(li)，使用(yong)耐(nai)用(yong)的鋁合金框架(jia)以方便(bian)裝配；

·組件邊框(kuang)(kuang)設計(ji)有(you)用于排水(shui)的漏水(shui)孔(kong)消(xiao)除了在冬天雨或雪水(shui)長期(qi)積累在框(kuang)(kuang)架內造成結冰甚至使框(kuang)(kuang)架變形；

·電(dian)纜線使用快(kuai)速連接頭來裝配；

·滿足顧客要求的包(bao)裝；

·保證25年的使用年限。

4、156多晶

晶體硅太陽能電池組件的優良性能簡介：同125單晶的優良性能(neng)。

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太陽能電池片制造工藝

太陽能電池片(pian)的(de)生產(chan)工(gong)藝流程分為(wei)硅片(pian)檢測——表面制絨及(ji)(ji)酸(suan)洗(xi)——擴散制結——去磷硅玻璃——等離子刻蝕及(ji)(ji)酸(suan)洗(xi)——鍍減反射(she)膜(mo)——絲網印刷——快速燒結等。具體介紹(shao)如下(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(xing)和微裂紋等(deng)。該(gai)組設備分自動上下料、硅片(pian)(pian)傳輸、系(xi)統整合部分和四個(ge)檢(jian)測(ce)模塊。其中，光伏(fu)硅片(pian)(pian)檢(jian)測(ce)儀對(dui)硅片(pian)(pian)表面不(bu)平整度進行檢(jian)測(ce),同時檢測硅片的尺寸和對(dui)角(jiao)線(xian)等(deng)外(wai)觀參(can)數(shu);微裂紋檢測(ce)模塊用來檢測(ce)硅片(pian)的內部微裂紋;另外(wai)還有兩個檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)模組，其中一個在線測(ce)(ce)(ce)試(shi)模組主要(yao)測(ce)(ce)(ce)試(shi)硅(gui)片體電阻率(lv)(lv)和硅(gui)片類型，另一個模塊用(yong)于檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)硅(gui)片的少子壽(shou)命。在進行(xing)少子壽(shou)命和電阻率(lv)(lv)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)之前，需要(yao)先對硅(gui)片的對角線、微裂紋進行(xing)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)，并自(zi)動剔(ti)除破(po)損(sun)硅(gui)片。硅(gui)片檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)設備能夠(gou)自(zi)動裝片和卸片，并且能夠(gou)將不合格品放到固定位置，從而(er)提高檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精度和效率(lv)(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(yang)化鈉稀溶液來制備(bei)絨面硅，腐蝕溫(wen)度為(wei)70-85℃。為了(le)獲得均(jun)勻的(de)絨面，還應在溶液(ye)中酌量(liang)添(tian)加醇(chun)類如(ru)乙(yi)醇(chun)和(he)異丙醇(chun)等作為絡合劑，以(yi)加快硅的(de)腐(fu)蝕。制備絨面前，硅片須(xu)先進行初步表面腐(fu)蝕，用堿性或酸性腐(fu)蝕液(ye)蝕去約20～25μm，在腐蝕絨面后，進行一(yi)般的(de)化(hua)學清(qing)洗。經(jing)過(guo)表面準備(bei)的(de)硅片都不(bu)宜在水中久存，以防沾(zhan)污，應盡快擴散制結。

3、擴散制結

太陽能電池需要一個大面積的PN結(jie)以實現光能(neng)到電能(neng)的轉換，而擴(kuo)散(san)爐(lu)即(ji)為制造太陽能(neng)電池PN結的專(zhuan)用設備(bei)。管式擴(kuo)散(san)爐(lu)主要由石(shi)英(ying)舟(zhou)的上(shang)下載部分、廢氣室(shi)、爐(lu)體部分和(he)氣柜部分等四大(da)部分組成。擴(kuo)散(san)一般用三氯氧磷液(ye)態源(yuan)作為擴(kuo)散(san)源(yuan)。把P型(xing)硅片放在管式(shi)擴散爐的石英容器內，在850---900攝(she)氏度高溫下使用(yong)氮(dan)氣將三氯(lv)氧(yang)磷帶入石英容器，通過(guo)三氯(lv)氧(yang)磷和硅片(pian)進行反應，得到磷原(yuan)(yuan)子(zi)。經過(guo)一定時間，磷原(yuan)(yuan)子(zi)從(cong)四周進入硅片(pian)的表面層，并且通過(guo)硅原(yuan)(yuan)子(zi)之間的空隙向硅片(pian)內部滲透擴散，形成了N型半(ban)導(dao)體和P型半導體(ti)的交界面，也就是PN結。這種(zhong)方法制出的PN結均勻性好,方塊電阻的不(bu)均勻性小于百(bai)分之十,少子(zi)壽命(ming)可大(da)于(yu)10ms。制造PN結是太(tai)陽電池生產最基本也(ye)是最關(guan)鍵的工序(xu)。因為正是PN結的形(xing)成，才使電(dian)子和空穴在(zai)流動后(hou)不再回到原處(chu)，這樣就(jiu)形(xing)成了電(dian)流，用導線將(jiang)電(dian)流引出，就(jiu)是直流電(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(yu)O2反應生成P2O5淀積在硅(gui)片表面。P2O5與Si反(fan)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(zhi)為磷硅(gui)玻璃。去磷硅(gui)玻璃的設備一(yi)般由本體、清洗槽、伺服驅動系(xi)統、機械(xie)臂、電氣控制系(xi)統和自動配酸(suan)(suan)系(xi)統等部分組成，主要動力源有氫(qing)(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)、氮氣、壓縮空氣、純水(shui)，熱排風和廢水(shui)。氫(qing)(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)能夠溶(rong)解二氧化(hua)(hua)硅(gui)是(shi)因為氫(qing)(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)與二氧化(hua)(hua)硅(gui)反(fan)(fan)應生(sheng)成易揮發的四氟化(hua)(hua)硅(gui)氣體。若氫(qing)(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)過量，反(fan)(fan)應生(sheng)成的四氟化(hua)(hua)硅(gui)會進一(yi)步與氫(qing)(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)反(fan)(fan)應生(sheng)成可溶(rong)性的絡和物六氟硅(gui)酸(suan)(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結的正面所收集到(dao)的光生電(dian)子(zi)會沿(yan)著邊緣擴散有磷的區域流到(dao)PN結的(de)背面，而造(zao)成短路。因此，必須對(dui)太陽能電池(chi)周邊的(de)摻雜硅進(jin)行刻蝕，以去除電池(chi)邊緣的(de)PN結。通常采用等(deng)離(li)子(zi)刻蝕技(ji)術完成這(zhe)一工藝。等(deng)離(li)子(zi)刻蝕是在低壓(ya)狀態下，反應氣體(ti)CF4的母體(ti)分子(zi)(zi)在(zai)射頻功率的激發下(xia)，產(chan)生電(dian)(dian)(dian)離(li)并形成(cheng)等離(li)子(zi)(zi)體(ti)。等離(li)子(zi)(zi)體(ti)是由帶電(dian)(dian)(dian)的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)和離(li)子(zi)(zi)組(zu)成(cheng)，反(fan)應(ying)腔體(ti)中(zhong)的氣(qi)體(ti)在(zai)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)的撞擊下(xia)，除了(le)轉變成(cheng)離(li)子(zi)(zi)外，還能(neng)吸(xi)收(shou)能(neng)量并形成(cheng)大(da)量的活性(xing)基團。活性(xing)反(fan)應(ying)基團由于擴散或者在(zai)電(dian)(dian)(dian)場作(zuo)用下(xia)到達SiO2表面(mian)，在那里與被(bei)刻蝕(shi)(shi)材(cai)料表面(mian)發(fa)生化學(xue)反(fan)應(ying)，并形成(cheng)揮發(fa)性的反(fan)應(ying)生成(cheng)物脫(tuo)離被(bei)刻蝕(shi)(shi)物質(zhi)表面(mian)，被(bei)真空系(xi)統抽(chou)出(chu)腔(qiang)體。

6、鍍減反射膜

拋光硅表面的反射率為35%,為了(le)減少表面反射,提(ti)高電池的(de)轉換(huan)效率,需要沉積(ji)一層氮化硅減反(fan)射膜。工業生產中常(chang)采用PECVD設(she)備制(zhi)備減反射膜。PECVD即等離(li)子(zi)增強型(xing)化學氣相(xiang)沉積。它的(de)技術原理(li)是利(li)用低溫等離(li)子(zi)體(ti)作(zuo)能量源，樣品置于低氣壓下輝光(guang)放(fang)電(dian)的(de)陰(yin)極上，利(li)用輝光(guang)放(fang)電(dian)使樣品升溫到預定(ding)的(de)溫度，然后通(tong)入適量的(de)反(fan)應(ying)氣體(ti)SiH4和(he)NH3，氣(qi)體(ti)經一系列化(hua)學反(fan)應和等離(li)子體(ti)反(fan)應，在樣品表面形成(cheng)固態薄膜即氮化(hua)硅薄膜。一般情(qing)況(kuang)下(xia)，使(shi)用這種等離(li)子增強型化(hua)學氣(qi)相沉積的方(fang)法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這(zhe)樣厚度的(de)薄(bo)膜(mo)(mo)具有光(guang)學的(de)功能性。利用薄(bo)膜(mo)(mo)干涉原(yuan)理，可以使(shi)光(guang)的(de)反射大(da)為減少，電池的(de)短路電流和輸(shu)出(chu)就有很大(da)增加，效率也有相當的(de)提高。

7、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等(deng)工(gong)序(xu)后(hou)，已經(jing)制成PN結(jie)，可以在(zai)(zai)光照下產生電(dian)流，為了將產生的(de)電(dian)流導出，需要在(zai)(zai)電(dian)池(chi)表面上(shang)(shang)制作正(zheng)、負兩個電(dian)極。制造電(dian)極的(de)方(fang)法(fa)很多，而(er)絲網(wang)(wang)印(yin)(yin)(yin)刷是目(mu)前制作太(tai)陽電(dian)池(chi)電(dian)極最(zui)普遍的(de)一種生產工(gong)藝。絲網(wang)(wang)印(yin)(yin)(yin)刷是采用壓印(yin)(yin)(yin)的(de)方(fang)式將預定的(de)圖形印(yin)(yin)(yin)刷在(zai)(zai)基板上(shang)(shang)，該設(she)備由電(dian)池(chi)背面銀(yin)鋁漿(jiang)印(yin)(yin)(yin)刷、電(dian)池(chi)背面鋁漿(jiang)印(yin)(yin)(yin)刷和電(dian)池(chi)正(zheng)面銀(yin)漿(jiang)印(yin)(yin)(yin)刷三部分組(zu)成(cheng)。其工(gong)作原理為：利用絲網(wang)(wang)圖形部分網(wang)(wang)孔透過漿(jiang)料，用刮刀在(zai)(zai)絲網(wang)(wang)的(de)漿(jiang)料部位施加一定壓力(li)，同時朝絲網(wang)(wang)另一端移(yi)動(dong)。油墨(mo)在(zai)(zai)移(yi)動(dong)中被刮刀從圖形部分的(de)網(wang)(wang)孔中擠壓到基片上(shang)(shang)。由于(yu)漿(jiang)料的(de)粘性(xing)(xing)作用使印(yin)(yin)(yin)跡(ji)固著在(zai)(zai)一定范圍(wei)內，印(yin)(yin)(yin)刷中刮板始終與絲網(wang)(wang)印(yin)(yin)(yin)版和基片呈線性(xing)(xing)接(jie)觸(chu)，接(jie)觸(chu)線隨刮刀移(yi)動(dong)而(er)移(yi)動(dong)，從而(er)完成(cheng)印(yin)(yin)(yin)刷行(xing)程。

8、快速燒結

經過絲(si)網印刷后(hou)的(de)(de)(de)硅片(pian)，不能直接使用(yong)，需經燒結爐快速燒結，將有(you)機樹(shu)脂(zhi)粘合劑燃燒掉，剩下(xia)幾乎純粹的(de)(de)(de)、由于玻璃質作用(yong)而(er)密合在硅片(pian)上(shang)的(de)(de)(de)銀電(dian)(dian)極(ji)。當銀電(dian)(dian)極(ji)和晶(jing)(jing)體(ti)硅在溫度達到(dao)共(gong)晶(jing)(jing)溫度時，晶(jing)(jing)體(ti)硅原子以一定的(de)(de)(de)比例融(rong)入到(dao)熔融(rong)的(de)(de)(de)銀電(dian)(dian)極(ji)材料中去，從(cong)而(er)形(xing)成上(shang)下(xia)電(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)歐姆接觸，提(ti)高電(dian)(dian)池片(pian)的(de)(de)(de)開路電(dian)(dian)壓(ya)和填充因子兩個關鍵參(can)數，使其具(ju)有(you)電(dian)(dian)阻特性，以提(ti)高電(dian)(dian)池片(pian)的(de)(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)(shao)結(jie)階段(duan)中燒(shao)(shao)結(jie)體內完(wan)成各種物理化學反應，形成電阻膜(mo)結(jie)構，使其真正(zheng)具有電阻特性，該階段(duan)溫(wen)度(du)達到峰值(zhi);降溫冷(leng)卻階段，玻(bo)璃冷(leng)卻硬化并凝(ning)固(gu)，使電阻(zu)膜結構固(gu)定地粘附于(yu)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(neng)力的(de)太陽能(neng)電池片生產(chan)線，僅工藝和動力設備用電功率就在1800KW左右(you)。工藝純水的(de)用量在每小時(shi)15噸左(zuo)右，水質要求達到中國電子級(ji)水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術標準(zhun)。工藝冷卻水用量也在每小時15噸(dun)左右，水質中微粒粒徑不宜大于10微米，供水溫度宜(yi)在(zai)15-20℃。真空排氣量在300M3/H左右。同時，還需要大約(yue)氮氣(qi)儲罐20立方米，氧(yang)氣儲罐(guan)10立方米。考慮(lv)到特(te)殊(shu)氣體如硅烷(wan)的安全(quan)因素，還需要(yao)單獨設(she)置一個特(te)氣間(jian)，以絕對(dui)保證生產安全(quan)。另外，硅烷(wan)燃(ran)燒塔(ta)、污水處(chu)理站等(deng)也是電(dian)池(chi)片生產的必備設(she)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)(jing)層內含有足夠(gou)量的(de)與原先(xian)晶(jing)(jing)體材料導電(dian)類型異型的(de)雜(za)質成份，這就獲得了用合金法工藝形成P.N結。

一(yi)般(ban)網帶(dai)式燒結(jie)爐采(cai)用電熱(re)(re)(re)絲作為加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)元件(jian)，主要(yao)通(tong)過熱(re)(re)(re)傳(chuan)導對工件(jian)進行(xing)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)，無法(fa)實現急速升溫。只(zhi)有(you)輻(fu)射(she)或微波能夠迅速加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)物體，而輻(fu)射(she)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)具有(you)使用經濟、安全可(ke)靠、更換方便等優點。所以(yi)太陽電池片(pian)燒結(jie)爐基本(ben)都采(cai)用紅外石(shi)英(ying)燈管作為主要(yao)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)元件(jian)。它的設計需注(zhu)意以(yi)下(xia)三個問題：

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(ran)短波孿管擁有更高的單(dan)根功率(相當于兩根單管并聯)，但由于其制造工藝復雜，對(dui)石英玻璃管(guan)(guan)的質(zhi)量(liang)要求(qiu)更高，制造成本(ben)約是(shi)單管(guan)(guan)的2.5倍。因(yin)此，在實際使用中，大(da)多采用單管(guan)。

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(zai)預燒段(duan)，要讓基片獲得充分(fen)均勻的(de)(de)預熱，中波管良好的(de)(de)紅外輻射、均衡(heng)的(de)(de)吸(xi)收及穿透(tou)能力，正好符合要求;在燒(shao)結段，必須在極短時間(jian)內使基片達到共晶溫度，只有短波管能做到這(zhe)一點。

3、加熱管的固定方式

燒結段的溫度峰值在850℃左右，此時燈管的表面溫度將達到1100℃，接近石英(ying)(ying)管(guan)(guan)的(de)(de)使(shi)用極(ji)限，稍微過熱產生(sheng)氣(qi)孔(kong)就(jiu)會立刻燒毀燈(deng)管(guan)(guan)。而在燈(deng)管(guan)(guan)的(de)(de)引(yin)出(chu)導線(xian)部位，由于焊接導線(xian)的(de)(de)金(jin)屬片(pian)和石英(ying)(ying)玻璃密封在一起，二(er)者熱膨脹系數(shu)不一致，如(ru)果此處溫度過高就(jiu)會產生(sheng)應力裂紋，造(zao)成燈(deng)管(guan)(guan)漏氣(qi)。因此燈(deng)管(guan)(guan)在爐膛(tang)中的(de)(de)安裝固定(ding)方式(shi)十分重要。圖2為紅外(wai)燈(deng)管在(zai)爐膛中(zhong)的一種固定方式。這種固定方式要求燈(deng)管的冷端距離(li)爐壁至少(shao)80mm以上，保證引出導(dao)線部(bu)位(wei)的溫度不會(hui)過高(gao);而(er)且爐(lu)壁上安(an)裝(zhuang)孔的直(zhi)徑要比(bi)燈管大2～3mm，通(tong)過兩側的(de)固定夾(jia)具將燈管懸(xuan)空夾(jia)持(chi)在爐(lu)膛中。