太阳能电池工作原理光伏企业.ppt

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1、制绒岗位须知,单晶制绒：用碱腐蚀多晶制绒：用硝酸腐蚀,制绒作用：减少反射，增强对太阳光的吸收。,单晶制绒的原理：,硅的各向异性腐蚀，在不同的晶向上的腐蚀速度不一致，在100面上的腐蚀速率与111面上的腐蚀速率R111的比值 R100：R111在一定的弱碱溶液中可以达到500,单晶硅制绒化学方程式,尚能电池制造部多晶硅制绒化学方程式：,影响硅片转换效率的金属铁Fe、钠Na、锰Mn、锑Ti、金、银、钨,HF+HNO3+Si H2SiF6+NO2+H2O,尚德电池制造部多晶硅制绒化学方程式：,绒面的各种形貌,单晶原始形貌（500倍）,单晶绒面（500倍）,单晶绒面（SEM）,多晶绒面（SEM）,太阳

2、电池制造过程-化学清洗,HCL去除硅片表面的金属离子HF去除硅片表面的 氧化物,P型半导体硅,尚能电池制造部清洗间,扩散间,取片,拿石英舟,上桨,装片,进炉,设置参数,测片,取片,流入下道工序传递箱,太阳电池制造过程-扩散,在P型半导体表面掺杂五价磷原子在硅片表面形成PN结,外层：磷硅玻璃,中间：N型半导体硅,P型半导体硅,P型硅,四探针测量方块电阻,扩散原理化学方程式,大氮：均衡管内气体小氮：携带扩散源扩散源：三氯氧磷清洗源：三氯乙烷C2H3CL3 洁净度：动态1万级、静态10万级,扩散原理及检测,PN结太阳电池的心脏,扩散的目的：形成PN结,扩散装置示意图,气路图,压缩空气,O2,N2(1

3、.2),N2(3.4),SUNERGY电池制造部刻蚀间生产流程：,取片,上料整理,称重,上料吸片,刻蚀去,下料吸片,称重,测R,数据录入,在制品传送,尚德电池制造部刻蚀间,夹片,取片,去PSG,刻蚀,上料,整理,插片,取片,甩干,检测,运行,SUNERGY电池制造部刻蚀间RENA水平清洗机,尚德电池制造部刻蚀间（去PSG清洗机）,刻蚀去,刻蚀目的：去除边缘PN结，防止上下短路,P型硅,N型硅,磷硅玻璃(PSG),KOH的作用：去除硅片表面的多孔硅(黑色或红色)。Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2磷硅玻璃的组成：磷原子（P）和二氧化硅（SiO2）SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O

4、,P型半导体硅,P型硅,N型硅,磷硅玻璃(PSG),氢氟酸是无色透明的液体，具有较弱的酸性、易挥发性和很强的腐蚀性。但氢氟酸具有一个很重要的特性是它能够溶解二氧化硅，因此不能装在玻璃瓶中。,RENA水平清洗机设备工艺控制要素：刻蚀槽：液位、温度、流量、抽风、溶液配比碱槽：流量、浓度、温度酸碱槽：流量、浓度吹干：压空流量、传动频率,干法刻蚀等离子体刻蚀反应,尚能电池制造部刻蚀间,PECVD,插片,放入洁净柜,检查,推入上料区,取料,卸片,运行程序,送入下道工序,填写表单,太阳电池制造过程-PECVD,在硅片表面镀上一层深蓝色的氮化硅膜可以充分吸收太阳光，降低反射在硅片表面有氢钝化的作用,氮化硅膜

5、,P型半导体硅,P型硅,N型硅,PECVD沉积SiN 利用硅烷（SiH4）与氨气（NH3）在等离子体中反应。SiH4+NH3 SiNH+3H22SiH4+N2 2SiNH+3H2,太阳电池制造过程-PECVD,PECVD：Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition 等离子增强化学气相沉积,在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜-SiN膜。其还具有卓越的抗氧 化和绝缘性能，同时具有良好的阻挡钠离子、掩蔽金属和水蒸汽 扩散的能力；它的化学稳定性也很好，除氢氟酸和热磷酸能缓慢 腐蚀外，其它酸与它基本不起作用。,除SiN膜外，TiO2，SiO2也可作为减反膜,丝网印刷,

6、上料检查,承载盒上料,PECVD镀膜后的硅片,网版印刷,背电极印刷,背电场印刷,正面栅线印刷,太阳电池制造过程-丝网印刷,丝网印刷的原理 通过刮条挤压丝网弹性变形后将浆料漏印在需印刷的材料上的一种方式,这是目前普遍采用的一种电池工艺.丝网印刷的流程 上料丝印第一道烘箱1丝印第二道烘箱2丝印第三道烧结炉烘箱的作用 先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分。烧结炉的结构 烘干区烧结区回温区（冷却区）烧结炉的作用 先烘干硅片上的浆料，去处浆料中的有机成分，通过高温使硅金属与浆料形成欧姆接触.所谓欧姆接触:半导体材料与金属接触时没有形成整流接触,欧姆接触具有线形和对称的VI特性，且接触时的电阻远小于材

7、料电阻的一种接触，因此当电流通过时，良好的欧姆接触不会产生显著的压降和功耗。,丝网印刷,原材料的特性 硅片的厂家、型号、批次、厚度、尺寸、少子寿命、对角线丝网印刷的辅助材料 刮条、浆料、胶带、封网浆、酒精、松油醇,太阳电池制造过程-背电极印刷,在太阳电池背面丝网印刷印上引出电极使用的浆料是银浆作用：易于焊接,太阳电池制造过程-背电场印刷,通过烧结穿透背面PN结，和P型硅形成良好的欧姆接触。使用的浆料是铝浆作用：收集载流子,太阳电池制造过程-正面电极印刷,正面电极有主栅线和副栅线组成在太阳电池正面丝网印刷银浆，形成负电极作用：收集电流,主栅线,副栅线,副栅线,主栅线,丝网印刷,安全防护事项：1

8、严禁随意拆除机器上防护用的护盖或门锁。2 严禁两人同时操作机器，尤其在设备异常时。3 严禁将物件放在机器运动部件（如印刷平台、行走臂、烘箱托盘等）上。3 严禁在机器运行时从运动的部件上取放电池片或做其它操作，需要时必须停机操作，长时间停机清理碎片或维护时应将旋钮选择在Manual(手动)模式。4 机器运行时如有异常现象，应立即停机，并通知设备维护。,分类检测,吸片,包装入库,贴标识,分类,测试台,检测数据,打印标签,QC检验,上料检查,分类检测,1测试系统构成 本系统由闪光灯、太阳能脉冲仿真器、可编程负载模拟装置、温度检测装置、光强测量电池、测试架和分检系统。示意图如下（不包括分检系统）。,2

9、工作原理：本系统通过模拟AM（Air Mass）1.5 1000W/m2太阳光脉冲照射PV电池表面产生光电流，光电流流过可编程模拟负载，在负载两端产生电压，负载装置将采样到的电流、电压传送给SCLoad计算,得到IV曲线及其它指标，并根据实际光强和温度对它们进行修正。SCLoad 根据测试结果，按照给定的分类规则分类，将分类结果传送给分检系统，分检系统将已分类的电池放到相应的电池盒里。3、岗位流程：丝印下料吸片 QC 检验 上料 行走臂 测试台 分类 下料 打印标签 包装入库4、太阳电池的电性能参数：Isc(短路电流)Voc(开路电压)Ipm(最大电流)Vpm(最大电压)Pmax（最大功率）Rs（串联电阻）Rsh（并联电阻）FF（填充因子）EFF（转换效率）,总结,1、太阳电池将光能直接转换为电能的半导体器件2、工作过程载流子的产生、漂移和经内建电场的分离3、电性能参数短路电流、开路电压、填充因子、转换效率、串 联电阻、并联电阻,