第九章其它器件结构.pptVIP

磷扩散丝网印刷太阳能电池通常使用简单且均匀的扩散方法以形成发射区，此区域的掺杂情况都是相同的。要保持低电极电阻，就需要在丝网印刷电极下面的表面掺杂进高浓度的磷。然而，表面高浓度的磷将会导致“死层”形成，并降低电池的蓝光响应。必威体育精装版的电池设计能制备更浅的发射区，因此提高电池的蓝光响应。选择性发射区，即金属电极下面进行更高浓度的掺杂，也已经被研究者提出来了，但依然没有一项被运用到商业制造中。§9.2硅太阳能电池的制造技术

丝网印刷太阳能电池第31页，共54页，星期日，2025年，2月5日表面制绒以减少反射对于多晶硅材料的随机取向界面来说，化学刻蚀的效果很有限。于是，人们又研究了许多不同的制绒多晶硅的方案：1）使用切割工具或激光在晶片表面进行机械制绒；2）基于缺陷结构而不是晶面取向的各向同性化学刻蚀；3）各向同性化学刻蚀与光刻掩模技术相结合；4）等离子刻蚀。虽然许多制绒多晶硅材料的方法都展示了相当大的前景，但是至今还没有一项被实施在大规模商业生产线中。§9.2硅太阳能电池的制造技术

第32页，共54页，星期日，2025年，2月5日减反射膜减反射膜非常有利于不容易制绒的多晶硅材料。二氧化钛（TiO2）与氮化硅（SiNx）是两种常见的减反射膜材料。膜的制造适用于简单的技术，如喷洒或化学气相沉积。除了有利于光的吸收外，绝缘膜还能够使表面钝化，提高电池的电学特性。依靠一种带有切割试剂的胶粘剂对减反射膜进行丝网印刷，金属电极能够腐蚀膜材料并最终与底层的硅相连接。过程非常简单，且有利于连接浅层的发射区。边界隔离如今有许多边界隔离技术，比如等离子刻蚀、激光切割或者首先用膜掩盖住边界以阻止扩散的发生。§9.2硅太阳能电池的制造技术第33页，共54页，星期日，2025年，2月5日背电极背电极是在一般pn结电池背面用扩散法或合金法加制一层与基区导电类型相同的重掺杂区，然后再在重掺杂区上面制作金属接触电极，一般为铝电极。衬底丝网印刷技术已经被使用在许多不同的衬底上。排序的简单化使得丝网印刷技术非常适合于质量较差的衬底，比如多晶硅材料甚至直拉单晶硅。总的趋势是向衬底面积的扩大化发展，多晶硅晶片达到15x15cm2，厚度达到200μm。§9.2硅太阳能电池的制造技术

第34页，共54页，星期日，2025年，2月5日对印刷电池前端电极的镜头特写。在印刷期间，金属浆料穿过丝网，到达没被遮盖的区域。丝网的尺寸决定了栅条的最小宽度。栅条宽度通常为100到200μm。对已经完成丝网印刷的太阳能电池的镜头特写。栅条间距大于有3mm。在包装的时候，在母栅上焊接一个额外的金属接触带以减少电池串联电阻。§9.2硅太阳能电池的制造技术

第35页，共54页，星期日，2025年，2月5日拥有完整丝网印刷的太阳能电池的正面图。由于电池是由多晶硅制造的，晶粒的不同界面取向清晰可见。多晶硅电池的正方形形状使电池的组装变得简化。§9.2硅太阳能电池的制造技术

第36页，共54页，星期日，2025年，2月5日§9.2硅太阳能电池的制造技术

拥有完整丝网印刷的太阳能电池的背面图。电池要么是由Al/Ag粘贴成网格（左），要么全部由铝构成并形成背面电场（右），但是需要第二道印刷工序。第37页，共54页，星期日，2025年，2月5日下面的几幅图将向你展示商业丝网印刷太阳能电池的制造设备。全部图片承蒙欧洲太阳能公司SPA提供。制造的多晶硅锭的结晶炉。大面积硅板，大约0.5mx0.5m，20cm厚。精确控制冷却液体，能够制造出大晶粒少缺陷的的硅材料。从结晶炉出来的大块多晶硅锭被切割成10cmx10cm的小砖块。然后小砖块又被切割成同样面积的薄片。§9.2硅太阳能电池的制造技术

第38页，共54页，星期日，2025年，2月5日欧洲太阳能公司的生产线。虽然太阳能电池制造需要处在洁净的环境中，但是比起集成电路芯片的制造环境来，还是较为宽松一些。因此不需要员工穿上全套洁净服。上图为自动上料的扩散炉以及已经掺杂了磷的硅晶片。点击图片能转换不同图片。需要注意的是，图中即将进入右边扩散炉的晶片都是出自同一块硅锭，它们拥有相似的晶粒分布。§9.2硅太阳能