晶硅太阳能电池生产工艺.doc

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晶硅太阳能电池生产工艺
硅太阳能电池制作主要分为两个过程，单晶硅和多晶硅原材料的生产和电池片的制作。常规晶硅太阳电池组件中，硅片的成本约占55%~60%，太阳电池制片成本约占15%~18%，组件材料及制造成本占约25%~27%。图1是单晶硅和多晶硅的生产过程，多晶硅可以看作是单晶硅的材料。多晶硅棒直接用浇注法形成，单晶硅一般采用直拉法和区域熔化提纯法。熔铸多晶硅锭比提拉单晶硅锭的工艺简单，省去了昂贵的单晶拉制过程，也能用较低纯度的硅作投炉料，材料利用率高，电能消耗较省。同时，多晶硅太阳电池的电性能和机械性能都与单晶硅太阳电池基本相似，而生产成本却低于单晶硅太阳电池，这也是目前多晶硅太阳能电池得到快速发展的因素。
西门子法硅矿硅矿石冶金级流化床法冶金法多晶硅多晶硅棒
、
区域熔化提纯单晶硅直拉单晶硅法
图1单晶硅和多晶硅原材料的生产工艺单晶硅与多晶硅形成以后，就是电池制片工艺。其工艺流程图如图2所示。
单晶硅硅棒单晶硅硅片硅片清洗酸碱腐蚀制绒扩散
封装
烧结
丝网印刷电极和背场
镀膜
酸碱腐蚀制绒多晶硅硅棒多晶硅硅片硅片清洗机械刻槽反应离子刻蚀扩散
封装
烧
结
丝网印刷电极和背场
镀膜
图2单晶硅与多晶硅电池制片工艺流程图由于单晶硅和多晶硅在物理结构上不一样，制绒环节不同，单晶硅主要有酸碱腐蚀形成绒面，而多晶硅由于晶界、位错、微缺陷等，酸碱腐蚀得到绒面效果不佳，目前多用机械刻槽，利用V形刀在硅表面摩擦以形成规则的V形槽；反应离子刻蚀技术，在硅表面沉积一层镍铬层，然后用光刻技术在镍铬层上印出织构模型，接着就用反应离子刻蚀方法制备出表
面织构，在硅表面制备出圆柱状和锥状织构，制成绒面，费用极高。
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晶硅太阳能电池生产工艺
硅太阳能电池制作主要分为两个过程，单晶硅和多晶硅原材料的生产和电池片的制作。常规晶硅太阳电池组件中，硅片的成本约占55%~60%，太阳电池制片成本约占15%~18%，组件材料及制造成本占约25%~27%。图1是单晶硅和多晶硅的生产过程，多晶硅可以看作是单晶硅的材料。多晶硅棒直接用浇注法形成，单晶硅一般采用直拉法和区域熔化提纯法。熔铸多晶硅锭比提拉单晶硅锭的工艺简单，省去了昂贵的单晶拉制过程，也能用较低纯度的硅作投炉料，材料利用率高，电能消耗较省。同时，多晶硅太阳电池的电性能和机械性能都与单晶硅太阳电池基本相似，而生产成本却低于单晶硅太阳电池，这也是目前多晶硅太阳能电池得到快速发展的因素。
西门子法硅矿硅矿石冶金级流化床法冶金法多晶硅多晶硅棒
、
区域熔化提纯单晶硅直拉单晶硅法
图1单晶硅和多晶硅原材料的生产工艺单晶硅与多晶硅形成以后，就是电池制片工艺。其工艺流程图如图2所示。
单晶硅硅棒单晶硅硅片硅片清洗酸碱腐蚀制绒扩散
封装
烧结
丝网印刷电极和背场
镀膜
酸碱腐蚀制绒多晶硅硅棒多晶硅硅片硅片清洗机械刻槽反应离子刻蚀扩散
封装
烧
结
丝网印刷电极和背场
镀膜
图2单晶硅与多晶硅电池制片工艺流程图由于单晶硅和多晶硅在物理结构上不一样，制绒环节不同，单晶硅主要有酸碱腐蚀形成绒面，而多晶硅由于晶界、位错、微缺陷等，酸碱腐蚀得到绒面效果不佳，目前多用机械刻槽，利用V形刀在硅表面摩擦以形成规则的V形槽；反应离子刻蚀技术，在硅表面沉积一层镍铬层，然后用光刻技术在镍铬层上印出织构模型，接着就用反应离子刻蚀方法制备出表
面织构，在硅表面制备出圆柱状和锥状织构，制成绒面，费用极高。

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