9.25

——9.30 制造课学习

太阳能电池的制造

1

.太阳能电池片的制造简单分为以下几个步骤：

插片

→制绒→扩散→刻蚀→二次清洗→PECVD→背银印刷→烘干→背铝印刷→烘干→正

银印刷

→烧结→分拣

2.各步的工艺过程

2.1 插片

将晶硅片插入花篮架以备制绒室进行制绒，每篮

25 枚，所用设备：GZP

—2A 全自动

硅片装片机。

2.2 制绒

绒面可使光子在硅表面多次吸收以减少反射，增加光的转换效率。
原理：利用碱在硅表面的刻蚀速度不同形成金字塔形状的刻蚀表面。
碱刻蚀反应的化学方程式如下：
  Si+2NaOH+H

2

O==Na

2

SiO

3

+2H

2

↑

制绒过程：
上料

→超声清洗→超声清洗→温水隔离→单晶绒面→纯水清洗→纯水锁（酸碱隔离）

→HCL 处理→纯水清洗→HF 处理→纯水清洗→纯水清洗→水下转移

单晶绒面槽：对硅片表面进行绒面处理。初配液

 500gNaSiO

3

,400ml 制绒添加剂，

2300ml49%的 NaOH 溶液和 8L 的超高纯异丙醇与 130L 的纯水配比；反应温度 78

℃，反应

时间

20min,每洗一个 LOT 需加入 40ml 制绒添加剂，300mlNaOH 溶液和 8L 的超高纯异丙

醇。

HCL 处理：出去绒面过程中硅片表面残留的金属离子和腐蚀液。初配液：12LHCL 溶液

与

100L 水配比，反应时间 5min。

HF 处理：对硅片进行去氧化处理。初配液：12L49%的 HF 溶液与 100L 水配比。反应

5min。

制绒前后对一篮硅片连篮一起称重计算制绒去除量。硅片

R165 每片重量为 7

±0.2g,一

篮制绒前

791g，制绒后 779g,相减得去除量 12g,每篮 25 片，每片的去除量为 0.48g。硅

片厚度

190µm,忽略其在宽度上的刻蚀量，在厚度上的刻蚀量与重量上的去除量比例相同，

去除厚度为

13.3µm，则硅片每一面的去除量为 6.65µm。

2.3 扩散

原理：高纯度的硅是很难导电的，但在硅晶体表面掺入特定的杂质之后，就会改变硅

的导电特性，太阳能电池就是利用半导体硅材料

PN 结的光伏效应原理制成的。

在扩散工艺中，在硅的一面掺入

P 原子，形成 N 型掺杂层，与硅片原有的 P 型衬底形

成

PN 结。

环境：

20

—30℃；清洁等级：3000 级。

扩散监控系统：冷却水（进出阀门打开，水压

0.25—0.3MPa），N2 流量

25000ML/min,设定温度 830℃.

POCL3 源瓶，恒温水箱，确定 POCL3 足够，设定温度 20℃，超温 35℃报警。
气路：氧气压力

0.2—0.6MPa，小 N2 压力 0.15—0.2MPa，大 N2 进气压力 0.2—

0.6MPa，压缩空气进入压力：0.4—0.6MPa。

作业：
装片：在插片净化台内用真空吸笔插片，两篮的

H 面背靠背，从左花篮的 H 面取一枚

插入石英舟，再从右边花篮的

U 面取一枚和前一枚背靠背插入同一石英槽内，从石英舟左

侧插起，直至插完一个

LOT。