太陽能電池片生產制造工藝大揭秘

硅片是太陽能電池片的載體石英舟，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型和微裂紋等。該組設備分自動上下料、硅片傳輸、系統整合部分和四個檢測模塊。

其中，光伏硅片檢測儀對硅片表面不平整度進行檢測，同時檢測硅片的尺寸和對角線等外觀參數；微裂紋檢測模塊用來檢測硅片的內部微裂陶瓷紋； 另外還有兩個檢測模組，其中一個在線測試模組主要測試硅片體電阻率和硅片類型，另一個模塊用於檢測硅片的少子壽命。在進行少子壽命和電阻率檢測之前，需要 先對硅片的對角線、微裂紋進行檢測，並自動剔除破損硅片。硅片檢測設備能夠自動裝片和卸片，並且能夠將不合格品放到固定位置，從而提高檢測精度和效率。

單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕，在每平方釐米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由於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%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅，腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面，還應在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑，以加快硅的腐 蝕。制備絨面前，硅片須先進行初步表面腐蝕，用堿性或酸性腐蝕液蝕去約20～25μm，在腐蝕絨面後，進行一般的化學清洗。經過表面准備的硅片都不宜在水 中久存，以防沾污，應盡快擴散制石英結。

太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現石英管光 能到電能的轉換，而擴散爐即為制造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣櫃部分等四大部分組成。擴散一 般用三氯氧磷液態源作為擴散源。把P型硅片放在管式擴散爐的石英容器內，在850---900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英容器，通過三氯氧磷 和硅片進行反應，得到磷原子。經過一定時間，磷原子從四周進入硅片的表面層，並且通過硅原子之間的空隙向硅片內部滲透擴散，形成了N型半導體和P型半導體 的交界面，也就是PN結。這種方法制出的PN結均勻性好，方塊電阻的不均勻性小於百分之十，少子壽命可大於10ms。制造PN結是太陽電池生產最基本也是 最關鍵的工序。因為正是PN結的形成，才使電子和空穴在流動後不再回到原處，這樣就形成了電流，用導線將電流引出，就是直流電。