單晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工法清洗制絨（超聲波清洗→減薄→噴淋→絨面）→（噴淋→酸洗→噴淋→漂洗→噴淋→甩干）→擴(kuò)散（合片→擴(kuò)散→卸片）

→刻蝕（疊片→上夾具→刻蝕→插片)→洗磷（去磷硅玻璃→噴淋→甩干）→PECVD→絲網(wǎng)印刷[絲印1（背極）→絲印2（背場(chǎng)）→絲印3（柵極）]→燒結(jié)（試燒→批量燒結(jié)）工法程序機(jī)械切片以后會(huì)在硅片表面形成10—40微米的損傷層，且表面有油脂、松香、石蠟、金屬離子等雜質(zhì)。工法目的；主要是去除油脂、松香、石蠟等雜質(zhì)。工法原理；超聲振動(dòng)使油珠滾落，物理去油。條件；去離子水一定量，溫度60—90℃，時(shí)間10—40min。超聲波清洗裝置要求：穩(wěn)定性好，精確度高（溫度、時(shí)間），運(yùn)行方便（換水方便）。超聲波清洗機(jī)工法目的；去除表面損傷層和部分雜質(zhì)。工法原理；利用硅在濃NaOH溶液中的各向同性腐蝕除去損傷層。Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑工法條件；生產(chǎn)常用NaOH溶液品質(zhì)分?jǐn)?shù)為20%左右，溫度85±5℃，時(shí)間0.2—3min具體據(jù)原始硅片的厚度和表面損傷情況而定。減薄目的；制作絨面，降低反射，提升硅片對(duì)光吸收效能。原理；利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕，在硅片表面形成無(wú)數(shù)個(gè)3—6微米的金字塔構(gòu)造，這樣光照在硅片表面便會(huì)經(jīng)過(guò)多次反射和折射，提升了對(duì)光的吸收。條件；生產(chǎn)常用NaOH品質(zhì)分?jǐn)?shù)1%左右，Na2SiO31.5%—2%，乙醇或異丙醇每次約加200—400ml(50L混合液）。溫度85±5℃,時(shí)間15—45min，具體工法據(jù)硅片種類、減薄后厚度和上次生產(chǎn)情況而定。品質(zhì)目標(biāo)：絨面后硅片表面顏色深灰無(wú)亮點(diǎn)、均勻、氣泡印小，無(wú)籃腳印、白花等現(xiàn)象。400倍顯微鏡下大小符合標(biāo)準(zhǔn)，倒金字塔構(gòu)造均勻。絨面目的；去除硅片表面金屬離子和絨面后的殘留藥液，原理；主要利用的是酸堿中和反應(yīng)。條件；10%鹽酸，時(shí)間10min酸洗目的；去除氧化層（SiO2）。原理；SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O條件；HF溶液8%—10%，時(shí)間10min。注★清洗工法每個(gè)小環(huán)節(jié)之后，均需用去離子水將硅片沖洗干凈，以免殘留藥液作用倒下個(gè)小環(huán)節(jié)的正常進(jìn)行。去離子水是指純水，指的是將水中的強(qiáng)電解質(zhì)去除并且將弱電解質(zhì)去除到一定程度的水。其電阻率越大，電導(dǎo)率約小則級(jí)別越高。漂洗裝置要求：穩(wěn)定性好，精確度高，密閉性能好，有抽風(fēng)裝置，便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，運(yùn)行簡(jiǎn)單安全。清洗機(jī)目的：烘干。原理：熱吹風(fēng)（~75℃）去除硅片表面殘留的水。烘干目的；形成PN結(jié)。原理；（POCL3液態(tài)源高溫?cái)U(kuò)散），POCL3在高溫下經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)生成單質(zhì)P，P在高溫下擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面，與本已經(jīng)摻B的硅形成PN結(jié)。4POCl3+3O2→2P2O5+6Cl2

2P2O5+5Si→5SiO2+4P

擴(kuò)散進(jìn)舟：速度230—280mm/min。通大氮：時(shí)間5min，流量27000±5000ml/min。通小氮和氧氣：時(shí)間35min，O2流量400±40ml/min，N2流量2400±40ml/min通大氮和氧氣：時(shí)間5min，流量27000±5000ml/min。出舟：速度230—280mm/min。溫度：800℃—900℃品質(zhì)目標(biāo)：擴(kuò)散后表面顏色均勻，方塊電阻大小一般在40±5歐姆之間.

擴(kuò)散工法步驟及條件裝置要求：精確度高可準(zhǔn)確操控反應(yīng)管的實(shí)際工法溫度和氣流量。用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作、高精度、高穩(wěn)定性、自動(dòng)操控。擴(kuò)散爐48所三管擴(kuò)散爐目的；去除周邊短路環(huán)。原理：在輝光放電條件下，CF4和O2生成等離子體，交替對(duì)周邊作用，使周邊電阻增大。CF4→C4++4F-O2→2O2-

F+Si→SiF4SiF4揮發(fā)性高，隨即被抽走。

工法條件：CF4︰O2=10︰1板流：0.35—0.4A板壓：1.5—2KV壓強(qiáng)：80—120Pa刻蝕時(shí)間：10—16min品質(zhì)目標(biāo);刻邊電阻大于5KΩ，刻邊寬度1—2mm間。刻蝕

放電過(guò)程e-+CF4→CF3++F+2e

e-+CF4→CF3+F+e-e-+CF3→CF2+F+e-O2+e-→2O+e-腐蝕過(guò)程Si+4F→SiF4↑3Si+4CF3→4C+3SiF4↑2C+3O→CO↑+CO2↑刻蝕過(guò)程的主要反應(yīng)裝置要求：工法重復(fù)性好，刻蝕速度快、均勻性好。密封性能好、運(yùn)行安全等離子體刻蝕機(jī)目的：去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指P2O5與SiO2的混合物）。原理：P2O5溶于HF酸SiO2+6HF=H2SiF6+2H2OH2SiF6可溶于水條件：HF濃度8％-10％洗磷后需用去離子水將硅片沖洗干凈并甩干。

洗磷目的：表面鈍化和降低光的反射，降低載流子復(fù)合速度和提升光的吸收。原理：硅烷與氨氣反應(yīng)生成氮化硅淀積在硅片表面形成減反射膜。反應(yīng)過(guò)程中有大量的氫離子注入，使硅片中懸掛鍵飽和，達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的，有效降低了載流子的復(fù)合，加強(qiáng)了電池的短路電流和開(kāi)路電壓。SiH4+NH3→Si3N4+10H2PECVD（等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）PECVD鍍SiNx:H薄膜-平板式PECVD工法步驟：分17步。進(jìn)舟→慢抽真空→快抽真空→調(diào)壓→恒溫→恒壓→檢漏→調(diào)壓→淀積→淀積→淀積→抽真空稀釋尾氣→清洗→抽真空→抽真空→充氮→退舟。條件：溫度480℃，淀積壓強(qiáng)200Pa，射頻能耗1800W，抽空設(shè)定壓強(qiáng)0.5pa，進(jìn)出舟設(shè)定15%。品質(zhì)目標(biāo)：淀積后表面顏色深藍(lán)且均勻。PECVD（德）工法步驟及條件裝置要求：管內(nèi)氣氛均勻、恒溫區(qū)溫度均勻穩(wěn)定。氣路體系、工法管、真空體系密封可靠，利用安全。工法穩(wěn)定性和重復(fù)性好，精確度高，射頻頻率穩(wěn)定。管式PECVD目的；印刷電極和背場(chǎng)，使電流能夠輸出，提升電池轉(zhuǎn)換效能。原理：給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過(guò)燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出。正面電極通常印成柵線狀，是為了克服擴(kuò)散層的方塊電阻且使光線有較高的透過(guò)率。背面電極布滿大部分或整個(gè)背面，目的是克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻。絲網(wǎng)印刷工法步驟：背極（銀漿）→烘干→背場(chǎng)（鋁漿）→烘干→柵極（銀漿)→烘干。要求：背極厚度小于20微米，烘干溫度設(shè)定160℃—200℃。背場(chǎng)厚度20—35微米，具體根據(jù)片源而定。烘干溫度160℃—240℃，具體根據(jù)漿料確定。柵極要求印刷圖案完整、清晰、均勻、對(duì)稱，無(wú)漏漿及較大斷線。烘干溫度160℃—240℃，具體據(jù)漿料確定。絲網(wǎng)印刷工法步驟及要求

絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷達(dá)標(biāo)的電池片目的：形成燒結(jié)合金和歐姆接觸及去除背結(jié)。原理：

燒結(jié)合金是指高溫下金屬和硅形成的合金，主要有正柵的銀硅合金、背場(chǎng)的鋁硅合金、背電極的銀鋁合金。

燒結(jié)過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)高溫?cái)U(kuò)散過(guò)程，是一個(gè)對(duì)硅摻雜的過(guò)程，需加熱到鋁硅共熔點(diǎn)（577℃）以上。經(jīng)過(guò)合金化后，隨著溫度的下降，液相中的硅將重新凝固出來(lái)，形成含有少量鋁的結(jié)晶層，它補(bǔ)償了N層中的施主雜質(zhì)，從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的P層，達(dá)到了消除背結(jié)的目的。燒結(jié)燒結(jié)工法較為靈活，設(shè)定時(shí)應(yīng)考慮以下因素：燒結(jié)爐的特點(diǎn)，如燒結(jié)溫區(qū)數(shù)目，高溫區(qū)長(zhǎng)度，帶速設(shè)定等等。原始硅片的電阻率。絨面后硅片厚度。擴(kuò)散后方塊電阻印刷背場(chǎng)厚度。燒結(jié)工法條件裝置要求：網(wǎng)帶運(yùn)行平穩(wěn)、溫度均勻、可靠性高。節(jié)能環(huán)保，氣流穩(wěn)定，能提供理想燃燒工況且及時(shí)排出廢氣。網(wǎng)帶式燒結(jié)爐盡可能高的轉(zhuǎn)換效能表面狀況良好（顏色均勻，圖案完整、清晰、對(duì)稱）。低損耗（硅片破損率低）。彎曲度小。太陽(yáng)能電池的品質(zhì)要求工法—有優(yōu)良的工法并且與裝置匹配。裝置—穩(wěn)定性好，修護(hù)