提高太陽能電池的轉換效率和降低成本是太陽能電池技術發展的主流。
晶體矽太陽能電池的製造工藝流程說明如下:
(1) 切片:採用多線切割,將矽棒切割成正方形的矽片。
(2) 清洗:用常規的矽片清洗方法清洗,然後用酸(或鹼)溶液將矽片表面切割損傷層除去30-50um。
(3) 製備絨面:用鹼溶液對矽片進行各向異性腐蝕在矽片表面製備絨面。
(4) 磷擴散:採用塗布源(或液態源,或固態氮化磷片狀源)進行擴散,製成PN+結,結深一般為0.3-0.5um。
(5) 周邊刻蝕:擴散時在矽片周邊表面形成的擴散層,會使電池上下電極短路,用掩蔽溼法腐蝕或等離子幹法腐蝕去除周邊擴散層。
(6) 去除背面PN+結。常用溼法腐蝕或磨片法除去背面PN+結。
(7) 製作上下電極:用真空蒸鍍、化學鍍鎳或鋁漿印刷燒結等工藝。先製作下電極,然後製作上電極。鋁漿印刷是大量採用的工藝方法。
(8) 製作減反射膜:為了減少入反射損失,要在矽片表面上覆蓋一層減反射膜。製作減反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3 ,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工藝方法可用真空鍍膜法、離子鍍膜法,濺射法、印刷法、PECVD法或噴塗法等。
(9) 燒結:將電池晶片燒結於鎳或銅的底板上。
(10)測試分檔:按規定參數規範,測試分類。
由此可見,太陽能電池晶片的製造採用的工藝方法與半導體器件基本相同,生產的工藝設備也基本相同,但工藝加工精度遠低於集成電路晶片的製造要求,這為太陽能電池的規模生產提供了有利條件。