1、單晶硅電池工藝流程 -someone of HNU整理絨面的制備 硅可與氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿的溶液起作用，生成硅酸鹽并放出氫氣，化學(xué)反應(yīng)為：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 對(duì)于硅而言，如選擇合適的腐蝕液和腐蝕溫度，(100)面可比(111)面腐蝕速度大數(shù)十倍以上。因此，(100)硅片的各向異性腐蝕最終導(dǎo)致在表面產(chǎn)生許多密布的表面為(111)面的四面方錐體，由于腐蝕過(guò)程的隨機(jī)性，方錐體的大小不等，以控制在36m為宜。 絨面的制備 硅的各向異性腐蝕液通常用熱的堿性溶液，商品化電池的生產(chǎn)中，通常使用廉價(jià)的氫氧化鈉稀溶液（濃度為12%）來(lái)制備 絨 面 硅 ， 腐 蝕 溫 度 為80

2、C左右，為了獲得均勻的絨面，還應(yīng)在溶液中添加醇類(lèi)（如無(wú)水乙醇或異丙醇等）作為絡(luò)合劑，加快硅的腐蝕。 絨面的制備 堿腐蝕的硅片表面雖然沒(méi)有酸腐蝕光亮平整，但制成的電池性能完全相同，目前，國(guó)內(nèi)外在硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)中的應(yīng)用表明，堿腐蝕液由于成本較低，對(duì)環(huán)境污染較小，是較理想的硅表面腐蝕液，另外堿腐蝕還可以用于硅片的減薄技術(shù)，制造薄型硅太陽(yáng)電池。 化學(xué)清洗 這是相當(dāng)重要的一步工序。因?yàn)橄旅婢o接著就要進(jìn)行擴(kuò)散工序了，如果表面清洗不徹底的話(huà)，表面雜質(zhì)在擴(kuò)散的高溫下就有可能也擴(kuò)散入硅片中引起該太陽(yáng)電池片性能參數(shù)的下降、甚至報(bào)廢。所以，在實(shí)際生產(chǎn)中要充分重視這一環(huán)節(jié)，生產(chǎn)線上要保持干凈、整潔，工作人員不能隨意用

3、手拿捏硅片。 化學(xué)清洗 硅片化學(xué)清洗的主要步驟：用干凈的水（去離子水）將硅片沖洗45遍；將硅片放入由水、鹽酸、過(guò)氧化鈉組成的混合液中，加熱至沸騰，然后將其冷卻，將上面的過(guò)程重復(fù)三至四遍；把硅片從混合液中取出來(lái)，再用去離子水將硅片上殘存的混合液沖洗干凈；將硅片放入10%左右的HF溶液中浸泡約兩分鐘，除去硅片表面的天然氧化層；把硅片從HF溶液中取出來(lái)，用去離子水將硅片表面殘存的氫氟酸液沖洗干凈，再把硅片浸入無(wú)水酒精中脫水；1.將清洗完的硅片烘干。 擴(kuò)散制結(jié) 制結(jié)過(guò)程是在一塊基體材料上生成導(dǎo)電類(lèi)型不同的擴(kuò)散層，它和制結(jié)前的表面處理均是電池制造過(guò)程中的關(guān)鍵工序。制結(jié)方法有熱擴(kuò)散，離子注入，外延，激光及

4、高頻電注入法等。 對(duì)擴(kuò)散的要求是獲得適合于太陽(yáng)電池p-n結(jié)需要的結(jié)深和擴(kuò)散層方塊電阻，淺結(jié)死層小，電池短波響應(yīng)好等，實(shí)際電池制作中，考慮到各個(gè)因素，太陽(yáng)電池的結(jié)深一般控制在0.30.5m，方塊電阻均2070/，硅太陽(yáng)電池所用的主要熱擴(kuò)散方法有涂布源擴(kuò)散，液態(tài)源擴(kuò)散，固態(tài)源擴(kuò)散等。 三氯氧磷液態(tài)源擴(kuò)散 POCl3在高溫下（600）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應(yīng)式如下： 生成的P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應(yīng)式如下：5253OP3PCl5POClC6004P5SiO5SiO2P252三氯氧磷液態(tài)源擴(kuò)散 由上面反應(yīng)式可以看出，POC

5、l3熱分解時(shí)，如果沒(méi)有外來(lái)的氧（O2）參與其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且對(duì)硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來(lái)O2存在的情況下，PCl5會(huì)進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應(yīng)式如下： 生成的P2O5又進(jìn)一步與硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可見(jiàn)，在磷擴(kuò)散時(shí)，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對(duì)硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮?dú)獾耐瑫r(shí)通入一定流量的氧氣 。2522510ClO2P5O4PCl2過(guò)量O各種擴(kuò)散方法的比較擴(kuò)散方法 比 較 簡(jiǎn)單涂布 源擴(kuò)散 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。工藝要求較低，比較成熟。散硅片中表面狀態(tài)欠佳，-結(jié)面不太平整，對(duì)于大面積硅片薄層

6、電阻值相差較大。 二氧化硅乳 源涂布擴(kuò)散 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，擴(kuò)散硅片表面狀態(tài)良好，-結(jié)平整。均勻性，重復(fù)性較好。改進(jìn)涂布設(shè)備?？梢赃m用自動(dòng)化，流水線生產(chǎn)。 液態(tài)源 擴(kuò)散 設(shè)備和操作比較復(fù)雜。擴(kuò)散硅片表面狀態(tài)好，-結(jié)面平整，均勻性，重復(fù)性較好，工藝成熟。 氮化硼固 態(tài)源擴(kuò)散 設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，擴(kuò)散硅片表面狀態(tài)好，-結(jié)面平整，均勻性，重復(fù)性比液態(tài)源擴(kuò)散好，適合于大批量生產(chǎn)。去磷硅玻璃 磷硅玻璃的折射率比Si3N4折射率小，如果磷硅玻璃較厚會(huì)降低減反射效果； 磷硅玻璃的厚度在擴(kuò)散中的工藝控制比較難，工藝窗口太小，厚度的變化較大，很不穩(wěn)定，所以在生產(chǎn)過(guò)程中將其去除，以穩(wěn)定生產(chǎn)； 磷硅玻璃易受潮，導(dǎo)

7、致電池效率衰減； 影響燒結(jié)后電池的串聯(lián)電阻 。去磷硅玻璃 HF腐蝕 等離子刻蝕去邊 擴(kuò)散過(guò)程中，在硅片的周邊表面也形成了擴(kuò)散層。周邊擴(kuò)散層使電池的上下電極形成短路環(huán)，必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會(huì)使電池并聯(lián)電阻下降，以至成為廢品。 去邊的方法有腐蝕法，即將硅片兩面掩好。在硝酸、氫氟酸組成的腐蝕液中腐蝕30秒鐘左右。擠壓法是用大小與硅片相同，略帶彈性的耐酸橡膠或塑料，與硅片相間整齊隔開(kāi)，施加一定壓力后，阻止腐蝕液滲入縫隙取得掩蔽。 去除背結(jié) 去除背結(jié)常用下面三種方法，化學(xué)腐蝕法，磨沙法和蒸鋁燒結(jié)，絲網(wǎng)印刷鋁燒結(jié)法。前兩種去除背結(jié)的方法。對(duì)于n+/n和p+/n型電池都適用，蒸鋁或絲

8、網(wǎng)印刷鋁漿燒結(jié)法僅適用于n+/p型太陽(yáng)電池制作工藝。 燒結(jié)合金示意圖 制備減反射膜 真空鍍SiO 類(lèi)金剛石膜 濺射法Ta2O5 IT膜 Nb2O5 SiO2 TiO2 印刷法TiOTa2O5 噴涂法Ti(OC2H5)4 鈦酸乙酰 PECVD Si3N4 減反膜的制備方法： PECVD法以硅烷和氨或聯(lián)氨作為反應(yīng)氣體，利用氣體放電時(shí)產(chǎn)生的高溫使反應(yīng)氣體分解，然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而淀積在襯底上。其基本反應(yīng)式為：3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2 絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)絲網(wǎng)印刷原理：控制流體的運(yùn)動(dòng) 印刷前，絲網(wǎng)上的漿料因粘度較大不會(huì)自行流動(dòng)而漏過(guò)絲網(wǎng)。 印刷時(shí)，刮板把漿料壓入網(wǎng)孔，在刮板及絲網(wǎng)的作用下，漿料受到很大的切應(yīng)力而粘度迅速下降才能流過(guò)網(wǎng)孔，從而與基板接觸，在絲網(wǎng)回彈過(guò)程中附著到基