圖解太陽能電池製造工藝流程

太陽能電池是PV發電系統中最核心的器件，www.gesep.com節能是利用光電轉換原理使太陽的輻射光通過半導體物質轉變為電能的一種器件，這種光電轉換過程通常叫做「光生伏打效應」，因此太陽電池又稱為「光伏電池」，用於太陽電池的半導體材料是一種介於導體和絕緣體之間的特殊物質。

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科學家為了降低太陽電池的製造成本，沿著2條路徑：一條是開發新穎的太陽電池的材料，另一條路徑就是提高太陽電池自身的轉換效率。將取之不盡的陽光轉換成為為人類造福的電能，最核心的技術就是太陽電池的光電轉換率。

製造太陽電池的半導體材料已知的有十幾種，因此太陽電池的種類也很多。目前，技術最成熟，並具有商業價值的、市場應用最廣的太陽電池是矽太陽電池。

矽太陽能電池製造工藝流程圖

1、 矽片切割，材料準備：

工業製作矽電池所用的單晶矽材料，一般採用坩鍋直拉法制的太陽級單晶矽棒，原始的形狀為圓柱形，然後切割成方形矽片（或多晶方形矽片），矽片的邊長一般為10~15cm，厚度約200~350um，電阻率約1Ω.cm的p型（全球節能環保網摻硼）。

2、 去除損傷層：

矽片在切割過程會產生大量的表面缺陷，這就會產生兩個問題，首先表面的質量較差，另外這些表面缺陷會在電池製造過程中導致碎片增多。因此要將切割損傷層去除，一般採用鹼或酸腐蝕，腐蝕的厚度約10um。

3、 制絨：

制絨，就是把相對光滑的原材料矽片的表面通過酸或鹼腐蝕，使其凸凹不平，變得粗糙，形成漫反射，減少直射到矽片表面的太陽能的損失。對於單晶矽來說一般採用NaOH加醇的方法腐蝕，利用單晶矽的各向異性腐蝕，在表面形成無數的金字塔結構，鹼液的溫度約80度，濃度約1~2%，腐蝕時間約15分鐘。對於多晶來說，一般採用酸法腐蝕。

4、 擴散制結：

擴散的目的在於形成PN結。普遍採用磷做n型摻雜。由於固態擴散需要很高的溫度，因此在擴散前矽片表面的潔淨非常重要，要求矽片在制絨後要進行清洗，即用酸來中和矽片表面的鹼殘留和金屬雜質。

5、 邊緣刻蝕、清洗：

擴散過程中，在矽片的周邊表面也形成了擴散層。周邊擴散層使電池的上下電極形成短路環，必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會使電池並聯電阻下降，以至成為廢品。目前，工業化生產用等離子幹法腐蝕，在輝光放電條件下通過氟和氧交替對矽作用，去除含有擴散層的周邊。

擴散後清洗的目的是去除擴散過程中形成的磷矽玻璃。

6、 沉積減反射層：

沉積減反射層的目的在於減少表面反射，增加折射率。廣泛使用PECVD澱積SiN ,由於PECVD澱積SiN時,不光是生長SiN作為減反射膜,同時生成了大量的原子氫,這些氫原子能對多晶矽片具有表面鈍化和體鈍化的雙重作用,可用於大批量生產。

7、 絲網印刷上下電極：

電極的製備是太陽電池製備過程中一個至關重要的步驟，它不僅決定了發射區的結構，而且也決定了電池的串聯電阻和電池表面被金屬覆蓋的面積。最早採用真空蒸鍍或化學電鍍技術，而現在普遍採用絲網印刷法，即通過特殊的印刷機和模版將銀漿鋁漿（銀鋁漿）印刷在太陽電池的正背面，以形成正負電極引線。

8、 共燒形成金屬接觸：

晶體矽太陽電池要通過三次印刷金屬漿料，傳統工藝要用二次燒結才能形成良好的帶有金屬電極歐姆接觸，共燒工藝只需一次燒結，同時形成上下電極的歐姆接觸。在太陽電池絲網印刷電極製作中，通常採用鏈式燒結爐進行快速燒結。

9、 電池片測試：

完成的電池片經過測試分檔進行歸類。