晶硅太阳电池现状及展望-11721557-吴晓亮.doc

上海大学2011 ～ 2012学年秋季学期研究生课程小论文 课程名称： 光伏材料101202907 论文题目: 晶硅太阳能电池工艺现状及展望 研究生姓名: 吴晓亮 学 号: 论文评语: 成 绩: 任课教师: 评阅日期: 晶硅太阳能电池工艺现状及展望 吴晓亮上海大学材料学院电子信息材料系 摘要：光伏产业从硅提纯到生产多晶硅，从多晶硅到提拉单晶硅，再到切硅片再到电池制造，然后是组件制造最终并网发电，其中很重要一环就是电池制造，本文便从太阳能电池制造工序出发，分别介绍了各个关键工艺的流程、方法、作用，并且分别对各个工序的发展情况做了概括，也分别对每个工序的发展方向做了大概判断给出了发展趋势。 关键词：刻蚀，扩散，金属化，发展趋势 Solar cell technique situation and prospect Wu xiaoliangShanghai university school of materials science and engineering Abstract: Pv industry including several procedures, from silicon purification to production of polysilicon, from polycrystalline silicon to Czochralski method of monocrystalline silicon, and then form the cutting into slices to the silicon wafer manufacturing, then is the component manufacturing assembly, among these procedures, the very important one is the silicon wafer manufacturing. This article, which describes from the solar cell manufacturing process, introduces each of the key process flow, methods, function, and we also summarized the development of all processes respectively by each process. What’s more, the direction of the development and the development tendency were also forecasted roughly and respectively. Keywords：etch, diffuse, metalizing, development tendency  m厚的损伤层，腐蚀液有酸性和碱性两类。 1、酸性腐蚀法 硝酸和氢氟酸的混合液可以起到很好的腐蚀作用，其溶液配比为浓硝酸：氢氟酸=10：1到2：1。硝酸的作用是使单质硅氧化为二氧化硅，其反应为 3Si+4HNO3===3SiO2+2HO2+4NO( 而氢氟酸使在硅表面形成的二氧化硅不断溶解，使反应不断进行，其反应为 生成的络合物六氟硅酸溶于水，通过调整硝酸和氢氟酸的比例[1]，溶液的温度可控制腐蚀速度，如在腐蚀液中加入醋酸作缓冲剂，可使硅片表面光亮。一般酸性腐蚀液的配比为 硝酸：氢氟酸：醋酸==5：3：3或5：1：1 2、碱性腐蚀 硅可与氢氧化钠、氢氧化钾等碱的溶液起作用，生成硅酸盐并放出氢气，化学反应 为：Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2( 出于经济上的考虑，通常用较廉价的NaOH溶液，图1为100(C下不同浓度的NaOH溶液对（100）晶向硅片的腐蚀速度。 图1 硅片在不同浓度NaOH溶液中的腐蚀速率 碱腐蚀的硅片表面虽然没有酸腐蚀光亮平整，但制成的电池性能完全相同[2]，目前，国内外在硅太阳电池生产中的应用表明，碱腐蚀液由于成本较低，对环境污染较小，是较理想的硅表面腐蚀液，另外碱腐蚀还可以用于硅片的减薄技术，制造薄型硅太阳电池。 2.3碱面硅表面的制备 太阳电池主要进展之一是应用了绒面硅片，绒面状的硅表面是利用硅的各向异性腐蚀，在硅表面形成无数的四面方锥体，图2为扫描电子显微镜观察到的绒面硅表面[3]。 图2 在扫