太陽能電池片分類

國內(nei)常用的太陽能(neng)晶(jing)硅(gui)電池片根據尺寸(cun)和單多晶(jing)可分為：

單晶125*125

單晶156*156

多晶156*156

單晶150*150

單晶103*103

多晶125*125

太陽能電池片相關組件

1、125*125單晶

晶體硅太陽(yang)電池的優良性能(neng)簡(jian)介：

·高效(xiao)率，低(di)衰減(jian)，可靠性強；

·先進的擴(kuo)散(san)技(ji)術，保證了片間片內的良好均勻性(xing)，降低(di)了電(dian)池片之間的匹(pi)配損失；

·運用先進的管式PECVD成膜(mo)(mo)技(ji)術，使得覆蓋在(zai)電池表面的深藍色氮化硅減反射(she)膜(mo)(mo)致密、均勻、美觀；

·應用(yong)高(gao)品質的(de)金屬漿料制作電(dian)極(ji)(ji)和背(bei)場(chang)。確保(bao)了電(dian)極(ji)(ji)良好(hao)的(de)導電(dian)性、可(ke)焊性以及(ji)背(bei)場(chang)的(de)平整性；

·高精度的絲網(wang)印刷圖形，使得電池片易于自動焊(han)接。

2、156*156多晶

晶(jing)體(ti)硅太陽電池的優良性能簡介：

除了125*125單晶電池的優良性(xing)能(neng)外還有以下(xia)性(xing)能(neng)：

·高精度的絲網(wang)印刷圖形，使得電池片易于(yu)自(zi)動(dong)焊(han)接。

3、125單晶

晶體(ti)硅太陽能(neng)電池組(zu)件的優良性能(neng)簡介：

·SF-PV的(de)組件可以(yi)滿足不同的(de)消(xiao)費層次；

·使用(yong)高效(xiao)率的(de)硅太陽能電池(chi)；

·組件標稱電壓24/12V DC；

·3.2mm厚的鋼化玻璃；

·為提高抗風能力和抗積雪壓(ya)力，使用耐用的鋁(lv)合金框架以方(fang)便裝配(pei)；

·組件邊框(kuang)設計有用于排(pai)水的漏水孔消除(chu)了在(zai)冬天(tian)雨或雪水長期積(ji)累在(zai)框(kuang)架內造成結冰甚至使框(kuang)架變形；

·電纜線使(shi)用快速連接頭來(lai)裝(zhuang)配；

·滿足(zu)顧客要求的包裝；

·保證25年的使用年限。

4、156多晶

晶體硅太陽能電池組件的優良性能簡介：同125單晶的優良性能。

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太陽能電池片制造工藝

太陽(yang)能(neng)電池片的生產工藝流程分為硅(gui)片檢測——表面制(zhi)絨及(ji)酸洗(xi)——擴(kuo)散制(zhi)結——去磷(lin)硅(gui)玻璃——等離子刻蝕及(ji)酸洗(xi)——鍍減反射膜——絲網印刷——快速燒結等。具體介紹如下：

1、硅片檢測

硅片是太陽能電池片的載體，硅片質量的好壞直接決定了太陽能電池片轉換效率的高低，因此需要對來料硅片進行檢測。該工序主要用來對硅片的一些技術參數進行在線測量，這些參數主要包括硅片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和(he)微裂紋等(deng)。該組設(she)備(bei)分自動上下料、硅(gui)(gui)片(pian)傳輸、系統整合部(bu)分和(he)四(si)個檢(jian)測(ce)模塊(kuai)。其(qi)中(zhong)，光伏硅(gui)(gui)片(pian)檢(jian)測(ce)儀對硅(gui)(gui)片(pian)表(biao)面不平整度(du)進行檢(jian)測(ce),同時檢(jian)測硅片(pian)的(de)尺寸和(he)對角(jiao)線(xian)等(deng)外觀(guan)參數;微裂(lie)紋(wen)檢測(ce)模塊用來檢測(ce)硅片的內部微裂(lie)紋(wen);另(ling)外還有兩個檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)模(mo)組，其中一(yi)個在(zai)線測(ce)(ce)(ce)(ce)試模(mo)組主要測(ce)(ce)(ce)(ce)試硅片體電阻率(lv)和(he)硅片類(lei)型(xing)，另(ling)一(yi)個模(mo)塊用于檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)硅片的(de)少子(zi)壽(shou)命(ming)。在(zai)進行少子(zi)壽(shou)命(ming)和(he)電阻率(lv)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)之前，需(xu)要先對(dui)(dui)硅片的(de)對(dui)(dui)角線、微裂紋進行檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)，并自動(dong)剔除破(po)損硅片。硅片檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)設備能夠自動(dong)裝(zhuang)片和(he)卸片，并且(qie)能夠將不合格品放(fang)到固定位置，從而提高檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)精度(du)和(he)效率(lv)。

2、表面制絨

單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕，在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了電池的短路電流和轉換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的堿性溶液，可用的堿有氫氧化鈉，氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧(yang)化鈉稀溶液(ye)來制備絨面(mian)硅，腐蝕(shi)溫度為(wei)70-85℃。為了獲得(de)均勻的(de)絨(rong)面，還應在溶液中酌(zhuo)量添加(jia)醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑，以加(jia)快硅(gui)的(de)腐(fu)蝕(shi)。制備絨(rong)面前，硅(gui)片須(xu)先(xian)進行初步表面腐(fu)蝕(shi)，用堿(jian)性(xing)或(huo)酸(suan)性(xing)腐(fu)蝕(shi)液蝕(shi)去約20～25μm，在腐蝕絨面后，進行一(yi)般的化學清(qing)洗。經(jing)過表面準備的硅(gui)片都不宜在水中久存，以防沾污(wu)，應盡快擴散(san)制結。

3、擴散制結

太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現光能(neng)到電能(neng)的轉換，而擴散爐即為制(zhi)造(zao)太陽能(neng)電池PN結的專用設備(bei)。管式擴散爐主要由(you)石(shi)英舟(zhou)的上下(xia)載(zai)部(bu)分(fen)、廢(fei)氣(qi)室、爐體部(bu)分(fen)和氣(qi)柜部(bu)分(fen)等四大部(bu)分(fen)組(zu)成。擴散一般(ban)用三氯氧磷(lin)液(ye)態源作為擴散源。把P型(xing)硅片(pian)放(fang)在管式(shi)擴散爐的石英容器(qi)內，在850---900攝氏(shi)度高(gao)溫下使用氮氣(qi)將三(san)氯氧(yang)磷(lin)(lin)帶入石英容器，通(tong)過三(san)氯氧(yang)磷(lin)(lin)和硅片進行反應，得到磷(lin)(lin)原(yuan)子(zi)(zi)。經過一定時間(jian)，磷(lin)(lin)原(yuan)子(zi)(zi)從四周(zhou)進入硅片的表面層，并(bing)且通(tong)過硅原(yuan)子(zi)(zi)之間(jian)的空(kong)隙向硅片內部滲透(tou)擴散，形成了N型半(ban)導體和P型半(ban)導體的交界面(mian)，也就(jiu)是(shi)PN結。這種方法制出的(de)PN結均(jun)勻(yun)性(xing)好,方(fang)塊電阻的不均勻性小于百分之(zhi)十,少(shao)子(zi)壽命可大于10ms。制造PN結是太陽電池生產最基本(ben)也(ye)是最關鍵的工序。因為正是PN結(jie)的形成(cheng)，才使電子和(he)空穴在(zai)流動后不再回到原(yuan)處，這樣就(jiu)形成(cheng)了(le)電流，用導線將電流引出，就(jiu)是直流電。

4、去磷硅玻璃

該工藝用于太陽能電池片生產制造過程中，通過化學腐蝕法也即把硅片放在氫氟酸溶液中浸泡，使其產生化學反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸，以去除擴散制結后在硅片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴散過程中，POCL3與(yu)O2反應生成(cheng)P2O5淀積在硅片(pian)表(biao)面(mian)。P2O5與Si反應又生成SiO2和(he)磷原子，

這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷(lin)硅玻璃。去磷(lin)硅玻璃的(de)設備一般由本體、清(qing)洗槽、伺服驅動(dong)系統、機械臂、電氣控制(zhi)系統和(he)自動(dong)配酸系統等(deng)部分(fen)組成(cheng)(cheng)，主(zhu)要動(dong)力源有氫(qing)(qing)氟酸、氮氣、壓縮空氣、純水(shui)，熱排風和(he)廢水(shui)。氫(qing)(qing)氟酸能(neng)夠溶解二(er)氧(yang)化硅是因為氫(qing)(qing)氟酸與二(er)氧(yang)化硅反(fan)(fan)應生成(cheng)(cheng)易(yi)揮發的(de)四氟化硅氣體。若氫(qing)(qing)氟酸過量，反(fan)(fan)應生成(cheng)(cheng)的(de)四氟化硅會進一步與氫(qing)(qing)氟酸反(fan)(fan)應生成(cheng)(cheng)可溶性的(de)絡和(he)物六(liu)氟硅酸。

5、等離子刻蝕

由于在擴散過程中，即使采用背靠背擴散，硅片的所有表面包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。PN結(jie)的正面所收集到(dao)的光生電子會(hui)沿(yan)著(zhu)邊緣擴散有磷(lin)的區(qu)域流到(dao)PN結的(de)背面，而造成短路。因此，必須對太陽能電池周邊的(de)摻雜硅(gui)進行(xing)刻蝕(shi)，以(yi)去除電池邊緣的(de)PN結。通常采用(yong)等離子刻蝕技術完成這一工藝。等離子刻蝕是在(zai)低壓狀態(tai)下，反應氣(qi)體CF4的(de)(de)母體(ti)分子(zi)(zi)在射頻功率的(de)(de)激(ji)發下(xia)，產生(sheng)電離并形成(cheng)(cheng)等(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)。等(deng)(deng)離子(zi)(zi)體(ti)是由(you)(you)帶電的(de)(de)電子(zi)(zi)和離子(zi)(zi)組成(cheng)(cheng)，反應腔體(ti)中的(de)(de)氣(qi)體(ti)在電子(zi)(zi)的(de)(de)撞(zhuang)擊下(xia)，除了轉變成(cheng)(cheng)離子(zi)(zi)外(wai)，還能吸收(shou)能量(liang)并形成(cheng)(cheng)大量(liang)的(de)(de)活性基團(tuan)。活性反應基團(tuan)由(you)(you)于擴散或者在電場作用下(xia)到達SiO2表(biao)(biao)面(mian)，在那里(li)與(yu)被刻蝕(shi)材料表(biao)(biao)面(mian)發生(sheng)化學反應，并形成(cheng)揮發性的反應生(sheng)成(cheng)物脫離(li)被刻蝕(shi)物質表(biao)(biao)面(mian)，被真空系統抽出腔(qiang)體。

6、鍍減反射膜

拋光硅表面的反射率為35%,為了(le)減少(shao)表面(mian)反射,提高電池的轉(zhuan)換效率,需要沉積一層氮化(hua)硅減(jian)反(fan)射膜。工業生產中常采用PECVD設(she)備(bei)(bei)制備(bei)(bei)減反射膜。PECVD即(ji)等離子增強型化學氣(qi)相沉(chen)積(ji)。它的技術原(yuan)理(li)是(shi)利用低溫(wen)等離子體作能量源，樣品置(zhi)于低氣(qi)壓下輝光(guang)放(fang)(fang)電(dian)的陰極上，利用輝光(guang)放(fang)(fang)電(dian)使(shi)樣品升溫(wen)到預定(ding)的溫(wen)度(du)，然后通入適量的反應(ying)氣(qi)體SiH4和(he)NH3，氣(qi)體經一(yi)系(xi)列(lie)化(hua)(hua)學反應和等離(li)子體反應，在(zai)樣品表面形成固態薄(bo)膜即氮化(hua)(hua)硅(gui)薄(bo)膜。一(yi)般情況下，使用這種(zhong)等離(li)子增(zeng)強型(xing)化(hua)(hua)學氣(qi)相沉(chen)積的方(fang)法沉(chen)積的薄(bo)膜厚(hou)度在(zai)70nm左右。這(zhe)樣厚度的(de)薄膜具有光(guang)(guang)學的(de)功能性。利用薄膜干涉原理，可(ke)以使(shi)光(guang)(guang)的(de)反射(she)大(da)為減少，電池的(de)短路電流和輸出(chu)就(jiu)有很(hen)大(da)增加，效率也有相(xiang)當的(de)提(ti)高。

7、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序(xu)后，已經制成PN結，可(ke)以在(zai)光照下產生電(dian)(dian)流(liu)，為(wei)(wei)了將產生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)導(dao)出，需要在(zai)電(dian)(dian)池表面上制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)正、負兩個電(dian)(dian)極(ji)(ji)。制(zhi)造電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)方法很多(duo)，而(er)絲網印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)是目前制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)太陽電(dian)(dian)池電(dian)(dian)極(ji)(ji)最普遍的(de)(de)(de)一(yi)種生產工藝(yi)。絲網印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)是采用(yong)壓印(yin)(yin)的(de)(de)(de)方式將預定的(de)(de)(de)圖(tu)形(xing)印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)在(zai)基(ji)板(ban)(ban)上，該設備由電(dian)(dian)池背(bei)面銀鋁(lv)漿印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)、電(dian)(dian)池背(bei)面鋁(lv)漿印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)和電(dian)(dian)池正面銀漿印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)三部(bu)分(fen)組成。其工作(zuo)(zuo)(zuo)原理為(wei)(wei)：利用(yong)絲網圖(tu)形(xing)部(bu)分(fen)網孔透過漿料(liao)，用(yong)刮(gua)(gua)刀在(zai)絲網的(de)(de)(de)漿料(liao)部(bu)位施加(jia)一(yi)定壓力，同(tong)時朝絲網另一(yi)端移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)。油墨在(zai)移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)中(zhong)被刮(gua)(gua)刀從圖(tu)形(xing)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)網孔中(zhong)擠壓到基(ji)片(pian)上。由于漿料(liao)的(de)(de)(de)粘性(xing)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)使印(yin)(yin)跡固著在(zai)一(yi)定范圍內，印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)中(zhong)刮(gua)(gua)板(ban)(ban)始(shi)終與絲網印(yin)(yin)版和基(ji)片(pian)呈線(xian)性(xing)接觸，接觸線(xian)隨刮(gua)(gua)刀移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)而(er)移(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)，從而(er)完(wan)成印(yin)(yin)刷(shua)(shua)(shua)行程。

8、快速燒結

經過絲網印刷后的(de)(de)(de)硅片(pian)，不能直接(jie)使用，需(xu)經燒結爐快速燒結，將(jiang)有(you)機樹(shu)脂(zhi)粘合(he)劑燃燒掉，剩(sheng)下幾(ji)乎(hu)純粹的(de)(de)(de)、由于玻璃質作用而密合(he)在硅片(pian)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)銀(yin)電(dian)(dian)極。當銀(yin)電(dian)(dian)極和(he)晶體硅在溫(wen)度(du)達到共晶溫(wen)度(du)時，晶體硅原子以一定的(de)(de)(de)比(bi)例融入到熔融的(de)(de)(de)銀(yin)電(dian)(dian)極材料中去，從而形成(cheng)上(shang)(shang)下電(dian)(dian)極的(de)(de)(de)歐(ou)姆接(jie)觸，提高電(dian)(dian)池片(pian)的(de)(de)(de)開路(lu)電(dian)(dian)壓(ya)和(he)填充因子兩(liang)個(ge)關(guan)鍵參數(shu)，使其(qi)具有(you)電(dian)(dian)阻特性，以提高電(dian)(dian)池片(pian)的(de)(de)(de)轉換效率。

燒結爐分為預燒結、燒結、降溫冷卻三個階段。預燒結階段目的是使漿料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉，此階段溫度慢慢上升;燒結(jie)階段(duan)中燒結(jie)體(ti)內完成各種物理(li)化(hua)學反應，形成電(dian)阻膜結(jie)構，使其真正具(ju)有(you)電(dian)阻特(te)性，該(gai)階段(duan)溫度達到峰(feng)值;降溫冷卻階(jie)段，玻璃(li)冷卻硬化(hua)并凝固(gu)，使電阻膜結構固(gu)定地粘附于基片(pian)上。

9、外圍設備

在電池片生產過程中，還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設施。消防和環保設備對于保證安全和持續發展也顯得尤為重要。一條年產50MW能力(li)的太(tai)陽(yang)能電(dian)池(chi)片生(sheng)產線，僅(jin)工藝(yi)和動力(li)設(she)備用電(dian)功率就在(zai)1800KW左右。工藝(yi)純水(shui)的(de)用量在每小時15噸(dun)左右，水(shui)質要求達到中國電子級水(shui)GB/T11446.1-1997中EW-1級(ji)技術(shu)標準。工藝冷卻水用量也在每小(xiao)時(shi)15噸(dun)左(zuo)右，水質中微粒(li)粒(li)徑(jing)不宜大于10微米，供水溫度(du)宜在15-20℃。真空排氣量在300M3/H左右(you)。同時，還(huan)需要大約(yue)氮氣儲罐20立方米，氧(yang)氣儲罐(guan)10立方(fang)米。考(kao)慮(lv)到(dao)特殊氣體如硅烷的(de)安(an)全(quan)因素(su)，還需要單獨設(she)置一(yi)個特氣間，以(yi)絕對保證生產安(an)全(quan)。另(ling)外，硅烷燃燒塔、污水處理站等也(ye)是(shi)電池片生產的(de)必備設(she)施。

注意問題

太陽電池片采用只需一次燒結的共燒工藝，同時形成上下電極的歐姆接觸。銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過的硅片，經過烘干使有機溶劑完全揮發，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，這時可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當電極金屬材料和半導體單晶硅加熱達到共晶溫度時，單晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金電極材料中。單晶硅原子溶入到電極金屬中的整個過程是相當快的，一般只需幾秒鐘時間。溶入的單晶硅原子數目取決于合金溫度和電極材料的體積，燒結合金溫度越高，電極金屬材料體積越大，則溶入的硅原子數目也越多，這時的狀態被稱為晶體電極金屬的合金系統。如果此時溫度降低，系統開始冷卻形成再結晶層，這時原先溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態形式結晶出來，也就是在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層。如果外延層內含有足夠量的與原先晶體材料導電類型相同的雜質成份，這就獲得了用合金法工藝形成歐姆接觸;如(ru)果在(zai)結(jie)晶層內含有足夠量(liang)的(de)與原先晶體材料(liao)導電類型異(yi)型的(de)雜質成份，這(zhe)就(jiu)獲得了用合金法(fa)工藝形成P.N結。

一般網帶式燒結(jie)爐(lu)(lu)采(cai)用(yong)電熱(re)(re)(re)絲作(zuo)為加熱(re)(re)(re)元件(jian)(jian)(jian)，主要通過(guo)熱(re)(re)(re)傳導對工件(jian)(jian)(jian)進行加熱(re)(re)(re)，無法實現急速升(sheng)溫。只(zhi)有輻(fu)射或微(wei)波能(neng)夠迅速加熱(re)(re)(re)物體，而輻(fu)射加熱(re)(re)(re)具有使(shi)用(yong)經濟、安全可靠(kao)、更換方便等優(you)點(dian)。所以太陽電池片燒結(jie)爐(lu)(lu)基本都(dou)采(cai)用(yong)紅(hong)外石英燈管(guan)作(zuo)為主要加熱(re)(re)(re)元件(jian)(jian)(jian)。它的設計需注(zhu)意以下三(san)個問題：

1、加熱管的結構形式

為實現燒結段的溫度尖峰，需在很短的爐膛空間內布置足夠的加熱功率。有短波孿管和短波單管兩種結構可以選擇，其線性功率密度均達到60kW/m2。雖然短波孿管擁(yong)有更高的單根功率(lv)(相(xiang)當(dang)于兩(liang)根單管(guan)并聯(lian))，但由于其制造(zao)工藝(yi)復(fu)雜，對石英玻(bo)璃管(guan)(guan)的質量要求更高，制造(zao)成(cheng)本約是(shi)單管(guan)(guan)的2.5倍。因此(ci)，在(zai)實際使(shi)用中，大多(duo)采(cai)用單(dan)管。

2、紅外輻射吸收光譜

當紅外輻射能量被工件吸收時，該物質所特有的吸收光譜需與發射光譜相匹配，才能在最短時間內最大效率地吸收輻射能。因此，在燒結的不同階段，所選用的紅外石英燈管也是不同的。在烘干段，要讓有機溶劑和水分迅速揮發，采用中波管輔助熱風加熱是正確的;在預燒(shao)段，要(yao)讓基(ji)片獲得充(chong)分均勻的預熱，中波管良好(hao)的紅外(wai)輻射、均衡(heng)的吸收及穿透能(neng)力，正好(hao)符合要(yao)求;在燒結段，必(bi)須(xu)在極短(duan)時間內使基片達到(dao)共(gong)晶溫度(du)，只(zhi)有短(duan)波管能做(zuo)到(dao)這一點(dian)。

3、加熱管的固定方式

燒結段的溫度峰值在850℃左(zuo)右，此(ci)時(shi)燈管的(de)表(biao)面溫度將達(da)到1100℃，接(jie)近石英(ying)管(guan)(guan)(guan)的(de)使用(yong)極限，稍(shao)微過(guo)熱(re)產生氣孔就會(hui)立刻燒毀燈(deng)管(guan)(guan)(guan)。而在燈(deng)管(guan)(guan)(guan)的(de)引出(chu)導線(xian)(xian)部位，由(you)于焊接(jie)導線(xian)(xian)的(de)金屬片(pian)和石英(ying)玻璃密封在一(yi)起，二者(zhe)熱(re)膨脹系(xi)數不一(yi)致，如(ru)果此處溫度過(guo)高(gao)就會(hui)產生應力裂紋(wen)，造成燈(deng)管(guan)(guan)(guan)漏氣。因此燈(deng)管(guan)(guan)(guan)在爐膛(tang)中的(de)安裝固(gu)定方式十分重要。圖2為紅外燈管在(zai)爐(lu)膛(tang)中的一種固定方式。這種固定方式要求燈管的冷端距離爐(lu)壁(bi)至少80mm以上，保證引出導(dao)線部位的(de)溫度不會過(guo)高;而且(qie)爐壁上安裝孔的直徑(jing)要(yao)比燈管大2～3mm，通過兩側的固定夾具將(jiang)燈管懸空夾持在爐膛中。