太陽能電池片分類

國內常用的太陽(yang)能晶硅(gui)電池片根據尺(chi)寸和單多晶可分為：

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(ti)硅太陽電池(chi)的優良性能簡介(jie)：

·高效(xiao)率(lv)，低衰減，可靠性強；

·先進的(de)擴散技術，保證了片(pian)間片(pian)內的(de)良好均勻(yun)性，降低(di)了電池片(pian)之間的(de)匹配(pei)損失；

·運用先進的管式PECVD成膜技術，使(shi)得覆蓋在電池表面的深藍色(se)氮化硅減反射膜致密、均(jun)勻(yun)、美觀；

·應(ying)用高(gao)品(pin)質的金屬(shu)漿料制作電極(ji)和背場。確(que)保了電極(ji)良好的導電性、可焊性以及背場的平(ping)整性；

·高精度的絲網(wang)印刷圖形(xing)，使(shi)得電池(chi)片(pian)易于(yu)自動焊(han)接。

2、156*156多晶

晶(jing)體(ti)硅太陽電池的優良性(xing)能簡介：

除了125*125單(dan)晶電池的優(you)良性能外還有以(yi)下性能：

·高(gao)精度的(de)絲網印刷圖形，使得(de)電池(chi)片易于(yu)自動焊接(jie)。

3、125單晶

晶體(ti)硅太陽能電池組件的優良性能簡介：

·SF-PV的組件可以滿(man)足不同的消費層次；

·使(shi)用高(gao)效率的硅太陽(yang)能電池；

·組件標稱電壓24/12V DC；

·3.2mm厚的鋼化玻璃(li)；

·為提高抗風能力和抗積(ji)雪壓力，使用耐用的鋁合金框架以方便裝配；

·組件邊框設計有(you)用于排水的漏水孔消(xiao)除了(le)在冬(dong)天雨或雪水長期積累在框架內造成(cheng)結(jie)冰甚(shen)至(zhi)使框架變形；

·電纜線(xian)使用(yong)快速(su)連接頭來裝配；

·滿足(zu)顧客(ke)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(dan)晶的優良性(xing)能。

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太陽能電池片制造工藝

太陽能電(dian)池片的(de)生產工(gong)藝流程分為(wei)硅片檢(jian)測——表面制(zhi)絨及(ji)酸(suan)洗(xi)——擴散制(zhi)結——去磷硅玻璃——等離子(zi)刻蝕及(ji)酸(suan)洗(xi)——鍍減(jian)反射(she)膜——絲網印刷——快(kuai)速燒結等。具體介紹如下(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型和(he)(he)微裂紋等。該(gai)組(zu)設備(bei)分自(zi)動上下(xia)料、硅片(pian)(pian)傳輸、系統整(zheng)合部分和(he)(he)四個檢(jian)測(ce)模塊。其(qi)中，光(guang)伏硅片(pian)(pian)檢(jian)測(ce)儀對(dui)硅片(pian)(pian)表面不平(ping)整(zheng)度進行檢(jian)測(ce),同時(shi)檢測(ce)硅片的(de)尺寸和對(dui)角線(xian)等外觀參數;微裂(lie)紋檢(jian)測模塊用來(lai)檢(jian)測硅片的內部(bu)微裂(lie)紋;另(ling)外還有兩個(ge)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)模(mo)(mo)組(zu)，其中(zhong)一個(ge)在(zai)線(xian)測(ce)(ce)試模(mo)(mo)組(zu)主要測(ce)(ce)試硅(gui)片(pian)體電阻率(lv)和硅(gui)片(pian)類型(xing)，另(ling)一個(ge)模(mo)(mo)塊用于檢(jian)(jian)測(ce)(ce)硅(gui)片(pian)的(de)少子(zi)壽(shou)命(ming)。在(zai)進行少子(zi)壽(shou)命(ming)和電阻率(lv)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)之前，需要先對硅(gui)片(pian)的(de)對角線(xian)、微裂紋(wen)進行檢(jian)(jian)測(ce)(ce)，并(bing)自動(dong)剔(ti)除破損(sun)硅(gui)片(pian)。硅(gui)片(pian)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)設備能(neng)夠自動(dong)裝片(pian)和卸(xie)片(pian)，并(bing)且(qie)能(neng)夠將不合格品放到固定位置，從而提高檢(jian)(jian)測(ce)(ce)精度和效率(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(yang)化鈉稀溶液來制備絨面硅，腐蝕溫度為(wei)70-85℃。為了獲得均勻的(de)絨面(mian)，還(huan)應在溶(rong)液中酌量添加醇(chun)類如乙醇(chun)和(he)異丙醇(chun)等作為絡合劑，以加快硅的(de)腐(fu)蝕(shi)。制(zhi)備絨面(mian)前，硅片須先進行(xing)初步表面(mian)腐(fu)蝕(shi)，用堿(jian)性或酸性腐(fu)蝕(shi)液蝕(shi)去(qu)約20～25μm，在腐蝕絨(rong)面后，進(jin)行一般(ban)的化學清洗。經過表面準備的硅片(pian)都不宜在水中(zhong)久(jiu)存，以防沾(zhan)污，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結以實現(xian)光能(neng)到電(dian)能(neng)的轉換，而(er)擴(kuo)散爐即為制造(zao)太陽(yang)能(neng)電(dian)池PN結的專(zhuan)用設備。管(guan)式(shi)擴散爐(lu)主要由石英(ying)舟(zhou)的上下(xia)載部(bu)分(fen)(fen)、廢(fei)氣室、爐(lu)體部(bu)分(fen)(fen)和氣柜部(bu)分(fen)(fen)等四大(da)部(bu)分(fen)(fen)組成。擴散一般(ban)用三(san)氯氧磷(lin)液態源(yuan)作為擴散源(yuan)。把P型(xing)硅片放在(zai)管式擴散爐的石(shi)英容器內，在(zai)850---900攝氏度高溫下使(shi)用氮氣將三氯氧磷(lin)(lin)帶入(ru)石英容器，通過三氯氧磷(lin)(lin)和硅(gui)片(pian)進行反應，得(de)到磷(lin)(lin)原子(zi)。經(jing)過一定時間(jian)，磷(lin)(lin)原子(zi)從四周進入(ru)硅(gui)片(pian)的表(biao)面層，并(bing)且通過硅(gui)原子(zi)之間(jian)的空隙向硅(gui)片(pian)內部滲(shen)透(tou)擴散，形成了N型半導體和P型半導體(ti)的交界面，也就是PN結。這種方法(fa)制出的PN結均勻(yun)性好(hao),方塊(kuai)電(dian)阻的不均勻性小于百(bai)分之十,少子壽命可大于(yu)10ms。制(zhi)造PN結是太陽電(dian)池生產最基本也是最關鍵的工序。因為正是PN結的形成，才使電子和空穴(xue)在流動后不(bu)再回(hui)到原處(chu)，這樣就形成了電流，用導線將電流引出，就是直(zhi)流電。

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(ying)生成P2O5淀(dian)積在硅片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原子，

這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷硅(gui)(gui)玻璃。去(qu)磷硅(gui)(gui)玻璃的(de)(de)設備一般(ban)由本體(ti)、清洗槽、伺(si)服(fu)驅動系(xi)統(tong)、機械臂、電氣(qi)(qi)控(kong)制系(xi)統(tong)和(he)自動配酸(suan)(suan)系(xi)統(tong)等部分組成，主要動力(li)源有(you)氫(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)、氮氣(qi)(qi)、壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)、純水，熱排風和(he)廢水。氫(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)能(neng)夠溶解二氧化(hua)硅(gui)(gui)是(shi)因為氫(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)與二氧化(hua)硅(gui)(gui)反(fan)應生(sheng)成易揮發(fa)的(de)(de)四(si)(si)氟(fu)(fu)化(hua)硅(gui)(gui)氣(qi)(qi)體(ti)。若氫(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)過(guo)量，反(fan)應生(sheng)成的(de)(de)四(si)(si)氟(fu)(fu)化(hua)硅(gui)(gui)會進一步與氫(qing)氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)反(fan)應生(sheng)成可(ke)溶性的(de)(de)絡(luo)和(he)物六氟(fu)(fu)硅(gui)(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(jie)的(de)正(zheng)面所收(shou)集到(dao)的(de)光(guang)生電子會沿著邊(bian)緣擴散(san)有(you)磷的(de)區(qu)域流到(dao)PN結的背面，而造成(cheng)短路。因此，必須(xu)對(dui)太陽能電池周邊的摻(chan)雜硅進行刻蝕，以去(qu)除電池邊緣的PN結。通常(chang)采(cai)用(yong)等離子(zi)刻蝕技(ji)術完成這一工藝。等離子(zi)刻蝕是在低壓狀態下(xia)，反應(ying)氣體CF4的(de)母體(ti)分子(zi)(zi)(zi)(zi)在(zai)射頻(pin)功率(lv)的(de)激發下，產生電離(li)并形成(cheng)(cheng)等離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)。等離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)是由帶電的(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)和離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)組成(cheng)(cheng)，反(fan)應腔體(ti)中的(de)氣體(ti)在(zai)電子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)撞擊下，除了轉(zhuan)變(bian)成(cheng)(cheng)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)外，還能吸收能量(liang)并形成(cheng)(cheng)大量(liang)的(de)活性(xing)基(ji)團(tuan)。活性(xing)反(fan)應基(ji)團(tuan)由于擴散(san)或者在(zai)電場作用(yong)下到達SiO2表(biao)面，在那里與被(bei)(bei)刻(ke)蝕(shi)(shi)材(cai)料表(biao)面發生化(hua)學反應，并形成揮發性的(de)反應生成物脫(tuo)離被(bei)(bei)刻(ke)蝕(shi)(shi)物質表(biao)面，被(bei)(bei)真空系統抽出腔(qiang)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,提高(gao)電池的轉換效率,需要(yao)沉積一層氮化硅減反(fan)射(she)膜。工業(ye)生產(chan)中(zhong)常采用PECVD設備制備減反射膜。PECVD即等離(li)子(zi)增強(qiang)型化學(xue)氣(qi)相沉(chen)積。它(ta)的(de)技術原理是利用低(di)(di)溫(wen)(wen)等離(li)子(zi)體(ti)作(zuo)能量(liang)(liang)源(yuan)，樣品置于低(di)(di)氣(qi)壓(ya)下(xia)輝(hui)(hui)光放(fang)電的(de)陰極上，利用輝(hui)(hui)光放(fang)電使樣品升溫(wen)(wen)到預定的(de)溫(wen)(wen)度，然后通入適量(liang)(liang)的(de)反應氣(qi)體(ti)SiH4和NH3，氣體經(jing)一系列化學反(fan)(fan)應和等離子體反(fan)(fan)應，在樣品表面形成固態薄(bo)膜即氮(dan)化硅薄(bo)膜。一般情(qing)況下，使用這種等離子增(zeng)強型化學氣相沉(chen)積(ji)的方法沉(chen)積(ji)的薄(bo)膜厚(hou)度(du)在70nm左(zuo)右。這樣厚度(du)的薄(bo)膜具有光(guang)學的功能性。利用薄(bo)膜干(gan)涉原理，可以使光(guang)的反射大為減少，電池(chi)的短路電流和(he)輸出就有很大增加，效率也(ye)有相當的提(ti)高。

7、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序后(hou)，已經制成(cheng)PN結，可以在(zai)光(guang)照下產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)流(liu)，為了將產生(sheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)導出，需要在(zai)電(dian)(dian)(dian)池表(biao)面(mian)上制(zhi)作正、負兩個電(dian)(dian)(dian)極。制(zhi)造電(dian)(dian)(dian)極的(de)方法很多，而(er)絲(si)網印刷(shua)(shua)(shua)是目前制(zhi)作太陽電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)極最(zui)普遍的(de)一種生(sheng)產工藝。絲(si)網印刷(shua)(shua)(shua)是采用壓印的(de)方式將預定的(de)圖形(xing)印刷(shua)(shua)(shua)在(zai)基板(ban)上，該(gai)設(she)備由(you)電(dian)(dian)(dian)池背面(mian)銀鋁漿印刷(shua)(shua)(shua)、電(dian)(dian)(dian)池背面(mian)鋁漿印刷(shua)(shua)(shua)和電(dian)(dian)(dian)池正面(mian)銀漿印刷(shua)(shua)(shua)三部(bu)(bu)分(fen)組成(cheng)。其工作原理為：利用絲(si)網圖形(xing)部(bu)(bu)分(fen)網孔(kong)(kong)透過漿料(liao)，用刮(gua)刀在(zai)絲(si)網的(de)漿料(liao)部(bu)(bu)位(wei)施加(jia)一定壓力，同時朝絲(si)網另一端移(yi)動。油(you)墨在(zai)移(yi)動中(zhong)被(bei)刮(gua)刀從圖形(xing)部(bu)(bu)分(fen)的(de)網孔(kong)(kong)中(zhong)擠壓到基片(pian)上。由(you)于漿料(liao)的(de)粘性作用使(shi)印跡固著在(zai)一定范圍內，印刷(shua)(shua)(shua)中(zhong)刮(gua)板(ban)始終(zhong)與絲(si)網印版和基片(pian)呈線性接觸，接觸線隨(sui)刮(gua)刀移(yi)動而(er)移(yi)動，從而(er)完(wan)成(cheng)印刷(shua)(shua)(shua)行程。

8、快速燒結

經(jing)(jing)過絲網印刷后的(de)(de)硅片，不能直(zhi)接使用(yong)，需(xu)經(jing)(jing)燒(shao)結(jie)爐快速燒(shao)結(jie)，將有(you)(you)機樹脂粘合(he)(he)劑燃(ran)燒(shao)掉，剩下(xia)幾乎純粹的(de)(de)、由于玻璃質作用(yong)而密合(he)(he)在(zai)(zai)硅片上的(de)(de)銀電極。當銀電極和(he)晶體(ti)(ti)硅在(zai)(zai)溫(wen)(wen)度達到共晶溫(wen)(wen)度時，晶體(ti)(ti)硅原子(zi)以一定(ding)的(de)(de)比例融入(ru)到熔融的(de)(de)銀電極材(cai)料(liao)中去，從(cong)而形成上下(xia)電極的(de)(de)歐姆(mu)接觸，提(ti)高電池片的(de)(de)開路電壓(ya)和(he)填充因子(zi)兩(liang)個關鍵參數(shu)，使其具(ju)有(you)(you)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;燒結(jie)階段中燒結(jie)體內完成各種物理化學反應(ying)，形成電(dian)(dian)阻膜結(jie)構，使其真(zhen)正具有電(dian)(dian)阻特性，該階段溫度達(da)到峰值;降溫冷(leng)卻階段(duan)，玻璃(li)冷(leng)卻硬化(hua)并凝固，使電阻膜結構固定(ding)地粘附(fu)于基(ji)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)(neng)力的太陽(yang)能(neng)(neng)電池片生(sheng)產線，僅(jin)工(gong)藝和動(dong)力設(she)備用電功(gong)率就(jiu)在1800KW左右。工藝(yi)純水的用量在(zai)每(mei)小時15噸左右，水質(zhi)要求達到中(zhong)國電(dian)子級水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術標(biao)準(zhun)。工藝冷卻水用量也在每小時15噸左右，水質中微粒粒徑不宜(yi)大(da)于10微米，供水溫度宜在15-20℃。真空排(pai)氣(qi)量在300M3/H左右(you)。同時(shi)，還需要大約氮氣儲罐20立方米，氧氣儲罐10立方米。考慮(lv)到特殊氣體如硅烷的(de)安(an)全(quan)因素，還需要單獨設(she)置一個特氣間(jian)，以絕對保證生(sheng)產安(an)全(quan)。另外，硅烷燃燒塔、污水處理站等(deng)也是電池片生(sheng)產的(de)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;如果在結晶層內含有足夠量的(de)與原先晶體材料導電類型異型的(de)雜質成(cheng)份，這(zhe)就獲得了用合金法(fa)工藝形成(cheng)P.N結(jie)。

一(yi)般(ban)網帶式燒結(jie)爐采用電(dian)熱(re)(re)絲作(zuo)(zuo)為(wei)加熱(re)(re)元件(jian)，主要(yao)通(tong)過熱(re)(re)傳導對工件(jian)進(jin)行加熱(re)(re)，無(wu)法(fa)實現急速(su)升溫。只有(you)輻射或(huo)微(wei)波(bo)能夠迅速(su)加熱(re)(re)物體(ti)，而輻射加熱(re)(re)具(ju)有(you)使用經濟、安全可靠、更換方便(bian)等優點(dian)。所以太陽電(dian)池(chi)片燒結(jie)爐基本(ben)都(dou)采用紅(hong)外石英燈管作(zuo)(zuo)為(wei)主要(yao)加熱(re)(re)元件(jian)。它的設(she)計(ji)需注(zhu)意以下三個問題：

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(sui)然短波孿(luan)管擁有更高的單根功率(相當于兩(liang)根單管并聯(lian))，但由于其(qi)制(zhi)造(zao)工(gong)藝復(fu)雜，對石英玻(bo)璃(li)管的(de)質量要求更高，制(zhi)造(zao)成本(ben)約是單(dan)管的(de)2.5倍。因此，在實際使用(yong)中(zhong)，大多采用(yong)單管。

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(yu)燒(shao)段，要(yao)讓(rang)基(ji)片獲(huo)得(de)充(chong)分(fen)均勻(yun)的預(yu)熱(re)，中波(bo)管良好的紅外輻射(she)、均衡(heng)的吸(xi)收及穿透能力，正好符(fu)合要(yao)求;在燒結段，必須在極短時間內使基(ji)片達到共晶溫度，只(zhi)有短波管能(neng)做到這一(yi)點(dian)。

3、加熱管的固定方式

燒結段的溫度峰值在850℃左右(you)，此時燈(deng)管的表面溫度將達到1100℃，接近石英(ying)管(guan)(guan)(guan)的(de)使用(yong)極限，稍(shao)微過熱產(chan)生(sheng)氣(qi)孔就會立(li)刻燒毀燈管(guan)(guan)(guan)。而在燈管(guan)(guan)(guan)的(de)引出導線部位，由(you)于焊接導線的(de)金屬(shu)片和石英(ying)玻璃密封在一(yi)起(qi)，二者熱膨脹系數不一(yi)致(zhi)，如果此處溫度過高就會產(chan)生(sheng)應力裂(lie)紋，造成(cheng)燈管(guan)(guan)(guan)漏(lou)氣(qi)。因此燈管(guan)(guan)(guan)在爐(lu)膛(tang)中(zhong)的(de)安裝固(gu)定方式十分重要(yao)。圖2為(wei)紅外燈管在爐膛(tang)中(zhong)的一種(zhong)固(gu)(gu)定方(fang)式(shi)。這(zhe)種(zhong)固(gu)(gu)定方(fang)式(shi)要求燈管的冷端距離爐壁(bi)至少80mm以(yi)上，保證引出導(dao)線部(bu)位的(de)溫度不(bu)會過高;而且爐壁上安裝孔的直徑要比(bi)燈管大2～3mm，通過兩側的(de)固定夾(jia)具將燈(deng)管懸空夾(jia)持在爐膛(tang)中。