光伏產(chǎn)業(yè)鏈介紹

1、一.硅材料制備工藝流程(西門子法),硅砂,冶金硅,三氯氫 硅,多晶硅,,,,鹽酸,電爐,焦碳,還原,,,硅太陽電池制造過程,,硅片制備,1.由硅砂到冶金硅將石英砂放在大型電弧爐中,用焦碳進(jìn)行還原。 SiO2+2C Si+2CO 硅定期從爐中倒出,并用氧氣或氧-氯 混合氣體吹之以進(jìn)一步提純。然后倒入淺槽,逐漸凝固,便成冶金硅 (含硅97%-99%),,2.由冶金硅到三氯氫硅

2、將冶金硅破碎成粉末,與鹽酸在液化床上進(jìn)行反應(yīng),得到三氯氫硅(TCS)。 Si+3HCl SiHCl3+H2,,3.由三氯氫硅到多晶硅對三氯氫硅進(jìn)行分餾,以達(dá)到超純狀態(tài)。 對超純?nèi)葰涔栌肏2通過化學(xué)氣相沉積(CVD)方法還原成多晶硅。 SiHCl3+H2 Si+3HCl,,4. 多晶硅錠的制造 由西門子法得到的多晶硅棒,因未摻雜等原因,不能直接用來制造太

3、陽電池。 將熔化的硅經(jīng)過定向凝固后,即可獲得摻雜均勻,晶粒較大,成纖維狀的多晶硅鑄錠。,由硅砂到太陽電池組件,5.單晶硅棒的制造(1) 切克勞斯基(CZ)法 在單晶爐中將硅熔化,并將籽晶引向融熔的硅液,然后一邊旋轉(zhuǎn),一邊提拉,融熔的硅就在同一方向定向凝固,得到單晶硅棒。 摻雜可在熔化硅之前進(jìn)行,利用許多雜質(zhì)在硅凝固和熔化時的溶解度之差,使一些有害雜質(zhì)濃集于底部,可以起到純化作用。,切氏(CZ)法和區(qū)溶(FZ)法制單晶,(2

4、) 區(qū)熔(FZ)法 用水冷的高頻線圈環(huán)繞硅單晶棒,使硅棒內(nèi)產(chǎn)生渦電流而自身加熱,使硅棒局部熔化,出現(xiàn)浮區(qū),及時緩慢移動高頻線圈,同時硅棒旋轉(zhuǎn),使熔化的硅重新結(jié)晶。利用硅中雜質(zhì)的分凝現(xiàn)象,提高了硅的純度。反復(fù)移動高頻線圈,可使得硅棒中段不斷提純。最后得到高純的單晶硅棒。,,5. 帶狀晶體硅的制造 定邊喂膜(EFG)法 與直拉方法相似,在坩堝中使融熔的硅從能潤濕硅的模具狹縫中通過而引出單晶硅帶。,多晶硅片和硅帶制備,6. 非晶硅膜的

5、制造利用化學(xué)氣相沉積 (CVD)法或物理氣相沉積 (PVD)法，可以得到非晶硅膜。 (CVD)法有: 熱化學(xué)氣相沉積法； 輝光放電法； 光化學(xué)氣相沉積法。(PVD)法有: 濺射法； 電子蒸發(fā)法。,二. 晶體硅電池片制造工藝,工藝流程,硅片制備,清洗腐蝕,擴(kuò)散制結(jié),去背結(jié),電極制備,去邊,制減反膜,燒結(jié),檢測,,,,,,,,,2. 硅片制備 選擇

6、硅片時，要考慮硅材料的導(dǎo)電類型、電阻率、晶向、位錯、少子壽命等。將符合要求的圓形單晶硅棒切割成厚度為0.2-0.4mm的硅片，并切去四邊成方形。 對于多晶硅錠先進(jìn)行破錠，再按要求切片。 在經(jīng)過切、磨、拋、及腐蝕等工序后，硅材料一般要損失60%左右。,3.表面清洗腐蝕用有機溶劑(如甲苯等)初步去油，再用熱硫酸作化學(xué)清洗，去除沾污的雜質(zhì)。 在酸性或堿性腐蝕液中進(jìn)行表面腐蝕，去除表面的切片機械損傷，每面大約腐蝕掉30-50 μm。

7、 再用王水或其他其它清洗液進(jìn)行化學(xué)清洗。 每道工序后都要用高純的去離子水沖洗。,4. 擴(kuò)散制結(jié)是制造太陽電池的關(guān)鍵工序方法有熱擴(kuò)散；離子注入；外延；激光或高頻電注入等。 一般常用熱擴(kuò)散方法。 熱擴(kuò)散方法有: 涂布源擴(kuò)散，又分簡單涂布源擴(kuò)散和二 氧化硅乳膠源涂布擴(kuò)散； 液態(tài)源擴(kuò)散； 固態(tài)源擴(kuò)散。,5. 去背結(jié)在高溫擴(kuò)散過程中，硅片的背面也形成了p-n結(jié)，所以要把背結(jié)去除。 常用的方法有化學(xué)腐蝕法；磨砂

8、法和蒸鋁燒結(jié)法。,6. 制作上、下電極 上電極通常是柵線狀，以收集光生電流。下電極布滿在電池的背面，以減少電池的串聯(lián)電阻。 制作方法有真空蒸鍍、化學(xué)鍍膜、鋁漿印刷燒結(jié)等。目前主要用鋁漿印刷燒結(jié)。 用滌綸薄膜制成所需電極圖形的掩膜，貼在絲網(wǎng)上，然后套在硅片上用銀、鋁漿印刷，再在真空和保護(hù)氣氛中燒結(jié)。 用化學(xué)鍍鎳制備下電極。,,7. 腐蝕周邊 在擴(kuò)散時,硅片的周邊也形成擴(kuò)散層,可能產(chǎn)生局部短路,使電池的并聯(lián)電阻下降,影響電池性

9、能。 可以將硅片的兩邊涂黑膠、粘貼耐酸膠帶或擠壓后放入腐蝕液中,不到1分鐘,即可取出洗凈。 目前常用等離子干法腐蝕，在輝光放電條件下去除含有擴(kuò)散層的周邊。,8. 制減反膜硅表面反射損失率大約為1/3。為了減少這部分損失，可采用減反射膜。 減反射膜材料常用： SiO2、TiO2 、Ta2O5等。 制備方法常用：真空鍍膜和離子鍍膜法、濺射法、印刷法、噴涂法、PECVD沉積法。,9. 檢測試驗 檢驗太陽電池性能是否合格，

10、主要測試：太陽電池的伏-安特性曲線；開路電壓；短路電流；最大輸出功率等參數(shù)。 挑選分檔，入庫保管。,三.太陽電池組件的封裝,單體太陽電池不能直接供電,需要提供機械、電氣及化學(xué)等方面的保護(hù)。 太陽電池組件-有封裝及內(nèi)部連接的、能單獨提供直流電輸出的,最小不可分割的太陽電池組合裝置。,組件封裝工藝流程,,電池分選,組合焊接,層壓封裝,測試包裝,裝接線盒,安裝邊框,,,,,,,,白玻璃,EVA,PVF,電池,互連條,1. 電池分選

11、 用測試儀器將不同性能參數(shù)的太陽電池分檔，把參數(shù)相近的太陽電池進(jìn)行組合。 串聯(lián)時要將工作電流相近的太陽電池串在一起；并聯(lián)時要將工作電壓相近的太陽電池連在一起。以提高太陽電池組件的性能。,2. 組合焊接 用金屬互連條將電池的上、下電極按要求進(jìn)行焊接，并清洗干凈。,3.層壓封裝 上蓋板常用低鐵水白鋼化玻璃，小型組件也有用聚丙烯酸類樹脂、聚碳脂等材料。 電池兩邊用EVA， PVB透明薄膜覆蓋。 電池背面常用聚氟乙烯(PVF

12、)復(fù)合膜。 在層壓機中抽真空加熱加壓后，冷卻，固化。,4. 安裝邊框 平板太陽電池組件層壓封裝后必須加上經(jīng)過氧化的鋁合金邊框。邊框與粘結(jié)劑構(gòu)成對組件邊緣的密封，同時也便于與支架固定連接。,5. 裝接線盒 通常在組件背面安裝接線盒,引出正、負(fù)電極. 接線盒要求防潮、防塵、密封.連接可靠,接線方便.,6. 測試包裝 在組件測試臺上進(jìn)行性能測試，在組件背面貼上銘牌，表明組件的主要參數(shù)，如：功率、伏-安特性曲線、最佳工作電壓