晶硅太阳能电池生产线工艺及设备调研报告2015..docxVIP

晶硅太阳能电池生产线工艺及设备调研第一章 背景及原理第二章 主要生产工艺过程第三章 主要设备介绍第四章 深圳相关公司介绍第五章 我国晶硅太阳能电池设备存在三大问题（引用网络文章）第一章 背景及原理背景略（光伏意义，政府政策等）硅太阳能电池的结构及其工作原理其主要是利用硅半导体p-n结的光生伏打效应。即当太阳光照射p-n结时，便产生了电子-空穴对，并在内建电场的作用下，电子驱向n型区，空穴驱向p型区，从而使n区有过剩的电子，p区有过剩的空穴，于是在p-n结的附近形成了与内建电场方向相反的光生电场。在n区与p区间产生了电动势。当接通外电路时便有了电流输出。1.3 常见的硅基太阳能电池外观单晶硅太阳电池多晶硅非晶硅太阳电池第二章 主要生产工艺过程我们就硅太阳电池的制造工艺流程以及各工序进行简单的介绍。晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括：硅片清洗、绒面制备、扩散制结、（等离子周边刻蚀）、去PSG(磷硅玻璃) 、PECVD 减反射膜制备、电极(背面电极、铝背场和正电极) 印刷及烘干、烧结、Laser和分选测试等。同时,在各工序之间还有检测项目,主要有抽样检测制绒效果、抽样 测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射率等项目。2．1 目前硅太阳能电池制造工序制绒清洗工序(a).单晶制绒---捷佳创目的与作用：（1）去除单晶硅片表面的机械损伤层和氧化层。（2）为了提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率,根据单晶硅的各向异性的特性，利用碱(KOH)与醇(IPA)的混合溶液在单晶硅表面形成类似“金字塔”状的绒面,有效增强硅片对入射太阳光的吸收,从而提高光生电流密度。(c). 去磷硅玻璃---PS在扩散过程中发生如下反应： POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面， P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子： 这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。去除磷硅玻璃的目的、作用：磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制，且其工艺窗口太小，不稳定。磷硅玻璃的折射率在1.5左右，比氮化硅折射率（2.07左右）小，若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质，会增加少子表面复合，使电池效率下降。扩散工序扩散的目的：制造太阳能电池的PN结。PN结是太阳能电池的“心脏” 。制造PN结，实质上就是想办法使受主杂质在半导体晶体内的一个区域中占优势（P型），而使施主杂质在半导体内的另外一个区域中占优势（N型），这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型和N型半导体的接触。PECVD工序沉积减反射膜的作用、目的：沉积减反射膜实际上就是对电池进行钝化。钝化可以去掉硅电池表面的悬空键和降低表面态，从而降低表面复合损失，提高太阳电池的光电转换效率。钝化作用能使硅电池表面具有很小的反射系数，减少光反射损失，提高太阳电池的光电转换效率。丝网印刷工序上电极以及正面的小栅线是银浆背电极是银铝浆背电场是铝浆背电极、上电极以及小栅线起到收集电子的作用。背电场的作用是可以提高电子的收集速度，从而提高电池的短路电流（J SC）和开路电压（V OC）进而提高电池的光电转换效率。 烧结工序烧结的目的、作用：燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触，从而提高开路电压和短路电流并使其具有牢固的附着力与良好的可焊性。背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为P型掺杂，它可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压和短路电流，改善对红外线的响应。上电极的银、氮化硅、二氧化硅以及硅经烧结后形成共晶，从而使电极与硅形成良好的欧姆接触，从而提高开路电压和短路电流。Laser刻蚀工序Laser刻蚀的目的、作用： 用激光切出绝缘沟道，可以使电池短路，减少电流泄漏。测试分选工序主要是测量电池片的短路电流（JSC）、开路电压（VOC）、填充因子（FF），经计算得出电池的光电转换效率（η） 。根据电池的光电转换效率（η）对电池片进行分类。测试分类发电应用主要的多晶硅生产工艺1、改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法?　改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢（或外购氯化氢），氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。?　国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。?2、硅烷法——硅烷热分解法?　硅烷（SiH4）是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取。然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。以前只有日本小松掌握此技术，由于发生过严重的爆炸事故后，没有继续扩大生产。但美国Asimi和SGS公司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级多晶硅产品。?3、流化床法?　以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内（沸腾床