太陽能電池片分類

國內常(chang)用的太陽能晶硅電池片根(gen)據尺寸和單(dan)多晶可分(fen)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(tai)陽電(dian)池的優良(liang)性能簡(jian)介(jie)：

·高(gao)效率，低衰減，可靠性(xing)強；

·先進(jin)的(de)擴散技(ji)術，保證(zheng)了片(pian)間片(pian)內(nei)的(de)良好均勻(yun)性(xing)，降低(di)了電池片(pian)之間的(de)匹配損失；

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

·應用高品質的金屬漿料制作(zuo)電極和(he)背(bei)場。確保(bao)了電極良好的導(dao)電性(xing)(xing)、可焊性(xing)(xing)以(yi)及背(bei)場的平整性(xing)(xing)；

·高(gao)精度的(de)絲網(wang)印刷圖形，使得電(dian)池片易(yi)于(yu)自動焊接(jie)。

2、156*156多晶

晶體硅太(tai)陽電(dian)池的優良性能簡介：

除了125*125單晶電池的優良性(xing)能外還有以(yi)下(xia)性(xing)能：

·高精度的(de)絲網印刷圖(tu)形，使得(de)電池片易于自動焊(han)接。

3、125單晶

晶(jing)體硅太(tai)陽能(neng)電池組(zu)件的優良性能(neng)簡介：

·SF-PV的組件可以滿足不同的消(xiao)費層次；

·使用高效(xiao)率的硅太陽能電(dian)池；

·組件標稱電壓24/12V DC；

·3.2mm厚的鋼(gang)化玻璃；

·為(wei)提高抗風能力和抗積雪壓(ya)力，使用耐用的(de)鋁合(he)金框架以(yi)方便裝配；

·組件邊框設計(ji)有(you)用于排水的漏水孔消(xiao)除了在冬天雨或雪水長期積累在框架內造(zao)成結冰甚至使框架變形；

·電纜線使用快速連接頭來(lai)裝配；

·滿足顧客要求的包(bao)裝；

·保證25年的使(shi)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。

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太陽能電池片制造工藝

太陽能電池片(pian)(pian)的生產工藝流程分為硅(gui)片(pian)(pian)檢測(ce)——表面制(zhi)絨(rong)及酸洗(xi)——擴散制(zhi)結(jie)——去(qu)磷硅(gui)玻(bo)璃——等(deng)離子刻蝕及酸洗(xi)——鍍減反射膜(mo)——絲網印刷——快速燒結(jie)等(deng)。具體介(jie)紹如下：

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)。該組設備分自動上下料、硅片傳輸、系統整合部分和四個檢測模塊。其中，光伏硅片檢測儀對(dui)硅片表面不平整度進(jin)行檢測,同(tong)時檢測硅片的尺(chi)寸和對角線等(deng)外(wai)觀參數;微裂(lie)紋(wen)檢測(ce)模(mo)塊用來檢測(ce)硅(gui)片的內部微裂(lie)紋(wen);另外還(huan)有兩個檢(jian)測(ce)(ce)模(mo)組，其中一個在線測(ce)(ce)試(shi)模(mo)組主要(yao)測(ce)(ce)試(shi)硅片(pian)(pian)(pian)體(ti)電阻率和(he)硅片(pian)(pian)(pian)類型(xing)，另一個模(mo)塊(kuai)用于檢(jian)測(ce)(ce)硅片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)少子(zi)壽(shou)命(ming)。在進(jin)行少子(zi)壽(shou)命(ming)和(he)電阻率檢(jian)測(ce)(ce)之前，需要(yao)先對(dui)硅片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)對(dui)角線、微裂紋進(jin)行檢(jian)測(ce)(ce)，并(bing)自動(dong)(dong)剔除破(po)損硅片(pian)(pian)(pian)。硅片(pian)(pian)(pian)檢(jian)測(ce)(ce)設備(bei)能夠自動(dong)(dong)裝片(pian)(pian)(pian)和(he)卸片(pian)(pian)(pian)，并(bing)且能夠將不合格(ge)品放到固(gu)定位置，從而提高檢(jian)測(ce)(ce)精度和(he)效(xiao)率。

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(de)氫氧化鈉稀溶液來制備(bei)絨(rong)面硅(gui)，腐蝕(shi)溫(wen)度為(wei)70-85℃。為了獲得(de)均(jun)勻的(de)絨(rong)面(mian)(mian)，還應在溶液中酌量添加(jia)醇(chun)(chun)類如乙醇(chun)(chun)和異丙醇(chun)(chun)等作為絡合劑，以(yi)加(jia)快硅的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)。制備絨(rong)面(mian)(mian)前，硅片須先進行初步(bu)表面(mian)(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，用堿性(xing)或酸性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)液蝕(shi)去約20～25μm，在腐蝕絨面(mian)后(hou)，進行一般的化學清洗(xi)。經過表面(mian)準備的硅片都(dou)不宜(yi)在水(shui)中久存，以防沾污，應盡快擴散制(zhi)結。

3、擴散制結

太陽能電池需要一個大面積的PN結以實(shi)現(xian)光能到(dao)電能的轉換，而擴散爐即為(wei)制(zhi)造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴(kuo)散(san)爐(lu)主要由石(shi)英舟的上下(xia)載(zai)部分、廢氣室、爐(lu)體部分和氣柜部分等四大部分組(zu)成。擴(kuo)散(san)一般用三氯氧磷液態源作為擴(kuo)散(san)源。把P型(xing)硅(gui)片放在(zai)管(guan)式(shi)擴散爐的石英(ying)容器內，在(zai)850---900攝氏度(du)高溫下使用氮(dan)氣將三氯氧(yang)磷帶入石英(ying)容(rong)器，通過(guo)三氯氧(yang)磷和硅片進(jin)行反(fan)應，得到磷原(yuan)(yuan)子(zi)。經過(guo)一(yi)定(ding)時間，磷原(yuan)(yuan)子(zi)從(cong)四周進(jin)入硅片的(de)表(biao)面層，并且通過(guo)硅原(yuan)(yuan)子(zi)之間的(de)空(kong)隙向硅片內部滲透擴散，形成了N型(xing)半導體和P型(xing)半導體(ti)的交界面，也(ye)就是PN結。這種方法制出的PN結(jie)均勻(yun)性(xing)好(hao),方(fang)塊(kuai)電阻的不均勻性小于百分之十,少子壽命(ming)可(ke)大于10ms。制(zhi)造PN結是(shi)太陽(yang)電池生產最基(ji)本(ben)也是(shi)最關(guan)鍵(jian)的工序。因為正(zheng)是(shi)PN結的形成(cheng)，才使電子和空(kong)穴在流(liu)動(dong)后不再(zai)回到原處，這樣就(jiu)(jiu)形成(cheng)了(le)電流(liu)，用(yong)導線將電流(liu)引出，就(jiu)(jiu)是直流(liu)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反應生成P2O5淀積(ji)在硅片表面(mian)。P2O5與Si反(fan)應又生成SiO2和磷原子(zi)，

這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為(wei)磷硅(gui)(gui)玻璃。去(qu)磷硅(gui)(gui)玻璃的(de)設備一(yi)般由(you)本(ben)體(ti)、清洗槽(cao)、伺服驅(qu)動系統(tong)、機械臂(bei)、電(dian)氣(qi)(qi)控制系統(tong)和(he)自動配酸(suan)(suan)(suan)系統(tong)等部(bu)分組成(cheng)，主要動力源有氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)、氮(dan)氣(qi)(qi)、壓縮空氣(qi)(qi)、純(chun)水，熱(re)排(pai)風(feng)和(he)廢水。氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)能夠溶(rong)解二氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)是因(yin)為(wei)氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)與二氧(yang)化(hua)硅(gui)(gui)反(fan)應生(sheng)成(cheng)易揮發(fa)的(de)四氟(fu)化(hua)硅(gui)(gui)氣(qi)(qi)體(ti)。若氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)過量(liang)，反(fan)應生(sheng)成(cheng)的(de)四氟(fu)化(hua)硅(gui)(gui)會進(jin)一(yi)步與氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)反(fan)應生(sheng)成(cheng)可溶(rong)性(xing)的(de)絡和(he)物六氟(fu)硅(gui)(gui)酸(suan)(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)正面所收集到(dao)的(de)光生電子會沿著邊(bian)緣(yuan)擴散(san)有(you)磷(lin)的(de)區(qu)域流到(dao)PN結的(de)背面，而造成(cheng)短路。因(yin)此，必(bi)須(xu)對太陽能電池(chi)周邊(bian)的(de)摻雜硅進行刻(ke)蝕(shi)，以去(qu)除電池(chi)邊(bian)緣的(de)PN結。通(tong)常采用等(deng)離子刻(ke)蝕技術完成這一(yi)工藝。等(deng)離子刻(ke)蝕是在(zai)低壓(ya)狀(zhuang)態下，反(fan)應氣體CF4的母(mu)體(ti)分子在(zai)(zai)射頻功率的激發下(xia)，產(chan)生電離(li)(li)(li)并形成等離(li)(li)(li)子體(ti)。等離(li)(li)(li)子體(ti)是由帶(dai)電的電子和離(li)(li)(li)子組成，反應(ying)腔體(ti)中的氣(qi)體(ti)在(zai)(zai)電子的撞(zhuang)擊下(xia)，除了轉(zhuan)變成離(li)(li)(li)子外，還能吸(xi)收能量并形成大量的活性基團(tuan)。活性反應(ying)基團(tuan)由于擴(kuo)散或者在(zai)(zai)電場作用下(xia)到達SiO2表面，在那里與(yu)被(bei)刻蝕材料表面發(fa)生(sheng)化學反應，并形成揮發(fa)性的反應生(sheng)成物(wu)脫離被(bei)刻蝕物(wu)質(zhi)表面，被(bei)真空(kong)系(xi)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(jian)少表面反射,提高電池的轉(zhuan)換(huan)效率,需要沉(chen)積一層氮(dan)化(hua)硅減反射膜(mo)。工業生產中常采用PECVD設(she)備(bei)制(zhi)備(bei)減反(fan)射膜(mo)。PECVD即等(deng)離(li)子增強型化學(xue)氣相沉(chen)積。它的(de)技術原理是利用(yong)低溫(wen)等(deng)離(li)子體作(zuo)能(neng)量(liang)源，樣(yang)品置于低氣壓下輝光放電的(de)陰極上，利用(yong)輝光放電使(shi)樣(yang)品升溫(wen)到預定的(de)溫(wen)度(du)，然(ran)后通入適量(liang)的(de)反應(ying)氣體SiH4和NH3，氣體經(jing)一系列化學反應(ying)和等離(li)子(zi)體反應(ying)，在樣品表面形成固態薄(bo)膜即(ji)氮(dan)化硅薄(bo)膜。一般情況下，使用這種等離(li)子(zi)增強型化學氣相沉積(ji)的(de)方(fang)法(fa)沉積(ji)的(de)薄(bo)膜厚度在70nm左右。這樣(yang)厚度的(de)薄膜(mo)具(ju)有光學的(de)功能性。利用薄膜(mo)干涉原理，可以使光的(de)反射(she)大為(wei)減(jian)少(shao)，電(dian)池的(de)短路電(dian)流和輸出就(jiu)有很(hen)大增(zeng)加，效率(lv)也有相(xiang)當的(de)提(ti)高(gao)。

7、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序(xu)后，已(yi)經制成PN結，可以(yi)在(zai)(zai)光照下產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)流，為(wei)了將產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流導(dao)出，需要在(zai)(zai)電(dian)(dian)池(chi)表面(mian)上(shang)制(zhi)作正、負兩個電(dian)(dian)極(ji)(ji)。制(zhi)造電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)方(fang)法很多(duo)，而絲(si)(si)網(wang)(wang)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)是目前制(zhi)作太陽電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)最(zui)普遍的(de)(de)(de)一種生(sheng)產(chan)工(gong)藝。絲(si)(si)網(wang)(wang)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)是采用(yong)壓印(yin)(yin)的(de)(de)(de)方(fang)式將預定(ding)的(de)(de)(de)圖(tu)(tu)形印(yin)(yin)刷(shua)(shua)在(zai)(zai)基(ji)板(ban)上(shang)，該(gai)設備由電(dian)(dian)池(chi)背面(mian)銀鋁漿印(yin)(yin)刷(shua)(shua)、電(dian)(dian)池(chi)背面(mian)鋁漿印(yin)(yin)刷(shua)(shua)和電(dian)(dian)池(chi)正面(mian)銀漿印(yin)(yin)刷(shua)(shua)三部分(fen)組(zu)成。其(qi)工(gong)作原理為(wei)：利(li)用(yong)絲(si)(si)網(wang)(wang)圖(tu)(tu)形部分(fen)網(wang)(wang)孔透過漿料(liao)，用(yong)刮刀(dao)在(zai)(zai)絲(si)(si)網(wang)(wang)的(de)(de)(de)漿料(liao)部位施加一定(ding)壓力(li)，同時朝絲(si)(si)網(wang)(wang)另一端移動(dong)(dong)。油墨在(zai)(zai)移動(dong)(dong)中(zhong)被(bei)刮刀(dao)從圖(tu)(tu)形部分(fen)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)孔中(zhong)擠壓到基(ji)片上(shang)。由于漿料(liao)的(de)(de)(de)粘性(xing)作用(yong)使印(yin)(yin)跡固著在(zai)(zai)一定(ding)范圍內，印(yin)(yin)刷(shua)(shua)中(zhong)刮板(ban)始終(zhong)與絲(si)(si)網(wang)(wang)印(yin)(yin)版和基(ji)片呈線性(xing)接(jie)觸，接(jie)觸線隨刮刀(dao)移動(dong)(dong)而移動(dong)(dong)，從而完成印(yin)(yin)刷(shua)(shua)行(xing)程(cheng)。

8、快速燒結

經(jing)過絲網印刷(shua)后的硅(gui)片(pian)(pian)，不能(neng)直(zhi)接使用，需經(jing)燒(shao)結爐快速燒(shao)結，將有(you)機樹(shu)脂粘合劑燃燒(shao)掉，剩下幾乎(hu)純(chun)粹的、由于玻璃(li)質作用而密合在硅(gui)片(pian)(pian)上的銀電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。當銀電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和(he)晶(jing)體(ti)硅(gui)在溫度(du)達到共晶(jing)溫度(du)時(shi)，晶(jing)體(ti)硅(gui)原子以一定的比例融(rong)入到熔(rong)融(rong)的銀電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)材料中(zhong)去(qu)，從(cong)而形成上下電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的歐姆接觸，提高電(dian)(dian)(dian)(dian)池片(pian)(pian)的開路電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和(he)填充因(yin)子兩個關鍵(jian)參數，使其具有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻特性，以提高電(dian)(dian)(dian)(dian)池片(pian)(pian)的轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)。

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;燒結階段中(zhong)燒結體(ti)內完成各(ge)種物理(li)化學反應，形成電阻(zu)膜結構，使(shi)其真正具有(you)電阻(zu)特性(xing)，該階段溫(wen)度達到(dao)峰值(zhi);降溫冷卻階(jie)段，玻璃冷卻硬化并(bing)凝固，使(shi)電阻膜結構固定地粘附于(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)力的太(tai)陽(yang)能(neng)電池片生產線(xian)，僅(jin)工(gong)藝和動力設備用電功(gong)率(lv)就在1800KW左右(you)。工藝純水的用量在(zai)每(mei)小時15噸左右，水(shui)質(zhi)要求達到中國(guo)電子級(ji)水(shui)GB/T11446.1-1997中EW-1級技術標準。工藝冷卻水(shui)用量也在每小時15噸左右，水質(zhi)中微粒(li)粒(li)徑不(bu)宜大(da)于(yu)10微米(mi)，供水溫度宜在(zai)15-20℃。真空排氣量(liang)在300M3/H左右。同時，還需(xu)要大(da)約(yue)氮氣儲罐20立方米，氧氣儲罐10立方米。考慮到特(te)殊氣(qi)體如硅烷(wan)的(de)安全因素，還需要單獨(du)設(she)置一個特(te)氣(qi)間，以絕對保證生產安全。另外(wai)，硅烷(wan)燃燒塔、污(wu)水處理站等(deng)也是電池(chi)片生產的(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(liang)的與原先晶體材料(liao)導(dao)電類(lei)型異型的雜質成份，這就(jiu)獲得了用合金法工藝形成P.N結。

一般網帶(dai)式燒結(jie)爐采用電熱(re)(re)絲作(zuo)為加(jia)熱(re)(re)元件，主要通過熱(re)(re)傳導對工件進行加(jia)熱(re)(re)，無法實(shi)現急速升溫。只有(you)輻射或微(wei)波(bo)能(neng)夠迅速加(jia)熱(re)(re)物體，而輻射加(jia)熱(re)(re)具有(you)使用經(jing)濟、安全(quan)可靠(kao)、更換方便等優(you)點。所以太陽(yang)電池片燒結(jie)爐基本(ben)都采用紅外(wai)石英燈管作(zuo)為主要加(jia)熱(re)(re)元件。它的設計需(xu)注意以下三個問(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(bo)孿管擁(yong)有(you)更高的(de)單根功(gong)率(相當(dang)于兩根單管并聯)，但(dan)由于(yu)其(qi)制造工藝復雜(za)，對石英玻璃管的質量要求更高，制造成本約是單(dan)管的2.5倍(bei)。因此(ci)，在實際(ji)使用(yong)(yong)中，大多采用(yong)(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;在預燒段，要讓基片獲得充分均(jun)勻的預熱，中波(bo)管良(liang)好的紅外輻射、均(jun)衡的吸收及穿透能力，正好符合要求;在燒結段，必須在極短時(shi)間內使基片達到(dao)(dao)共晶溫(wen)度，只(zhi)有短波管能做到(dao)(dao)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(you)，此時燈管(guan)的表(biao)面溫度(du)將達到1100℃，接近(jin)石(shi)英(ying)管(guan)的(de)(de)使用極限，稍微過熱產生氣孔就會立刻燒毀燈(deng)管(guan)。而在(zai)燈(deng)管(guan)的(de)(de)引(yin)出導(dao)線(xian)部位(wei)，由于焊接導(dao)線(xian)的(de)(de)金屬(shu)片和石(shi)英(ying)玻(bo)璃密封(feng)在(zai)一(yi)起，二者熱膨脹系數不一(yi)致，如果此處溫度過高就會產生應力裂(lie)紋，造成燈(deng)管(guan)漏(lou)氣。因此燈(deng)管(guan)在(zai)爐膛中的(de)(de)安裝(zhuang)固定方式十分重要(yao)。圖2為紅外燈管在爐膛中的(de)一(yi)種(zhong)固定方式(shi)。這種(zhong)固定方式(shi)要求燈管的(de)冷端距離爐壁(bi)至少80mm以上，保證引出(chu)導線(xian)部位的溫度不會(hui)過高;而且(qie)爐(lu)壁上安裝孔(kong)的直徑要比燈管(guan)大2～3mm，通過兩(liang)側的固定夾具將燈管懸空夾持在爐膛中(zhong)。