硅原料到太阳能电池组件的制备过程-solarbe文库

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硅原料到太阳能电池组件的制备过程一；硅简介硅就是构成地球上矿物界的主要元素。硅在地壳中的丰度为27.7，在所有的元素中居第二位，地壳中含量最多的元素氧和硅结合形成的二氧化硅 SiO2，占地壳总质量的 87。由于硅易于与氧结合，自然界中没有游离态的硅存在。硅元素符号 Si，原子序数 14，相对原子质量 28.09，硅有晶态和无定形两种同素异形体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。晶态硅的熔点 1410C,沸点 2355C,密无定形硅是一种黑灰色的粉末。二；硅提纯的主要方法及步骤（一） ,改良西门子法1，将工业硅碾碎成粒度小于 o.5mm 细微颗粒的冶金硅粉，2，在 300～ 400℃反应器中液化冶金级硅，在 CU 的催化作用下，与HCL 反应生成三氯氢硅和氢气。气体通过冷凝器，产生的液体经过多次分馏用以生成三氯硅烷。为了提取高纯度的硅，在反应器中被氢还原，在 1000℃电加压的杵棒上沉淀成细粒状多晶硅。（二），硅烷热分解法1，利用四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取硅烷气。2，然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅。（三），流化床法1，将四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料放在流化床沸腾床内，在高温高压下生成三氯氢硅。2， ,然后将三氯氢硅和氢反应生成二氯二氢硅，从而生成硅烷气。3，制得的硅烷气通入加有粒度小的硅粉反应炉内进行连续加热，使之产生分解反应，便生成形状呈粒状的多晶硅产品。流化床反应炉内参与反应的硅表面积大，生产效率高，电耗低、成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。然而它安全性差，危险性大、产品纯度不够高，但基本能满足太阳能电池生产使用性能的需要。三；单晶硅的制备工艺及主要优缺点单晶硅的制备方法按拉制方法不同分为无坩埚区熔法 FZ 与有坩埚直拉法 CZ。区熔法拉制的单晶不受坩埚污染，纯度较高，适于生产电阻率高于 20欧 / 厘米的 N型硅单晶和高阻 P 型硅单晶。由于含氧量低，区熔单晶机械强度较差。大量区熔单晶用于制造高压整流器、晶体闸流管、高压晶体管等器件。直接法易于获得大直径单晶，但纯度低于区熔单晶，适于生产 20欧 / 厘米以下的硅单晶。由于含氧量高 ,直拉单晶机械强度较好。大量直拉单晶用于制造 MOS集成电路、大功率晶体管等器件等（一），区熔法区熔法是利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区，再熔接单晶籽晶。调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动，通过整根棒料，生长成一根单晶，晶向与籽晶的相同。该法是在气氛或真空的炉室中，利用高频线圈在单晶籽晶和其上方悬挂的多晶硅棒的接触处产生熔区，然后使熔区向上移动进行单晶生长。由于硅熔体完全依靠其表面张力和高频电磁力的支托，悬浮于多晶棒与单晶之间，熔区悬浮的稳定性很重要，稳定熔区的力主要是熔体的表面张力和加热线圈提供的磁浮力，而造成熔区不稳定的力主要是熔硅的重力和旋转产生的离心力。要熔区稳定地悬浮在硅棒上，前两种力之和必须大于后两种力之和。采用单匝盘形加热线圈，熔区上方的多晶棒和下方的单晶棒的直径均可大于线圈的内径。区熔时熔区不与任何异物接触，不会受到污染，还有硅中杂质的分凝效应和蒸发效应，生长出的单晶纯度很高。用中子嬗变掺杂方法，就能获得电阻率高、均匀性好的硅单晶。区域熔化法是按照分凝原理进行材料提纯的。（二），直拉法四；区熔单晶硅和直拉单晶硅中的杂质和缺陷五；多晶硅的制备工艺六；多晶制备过程中的杂质和缺陷七；太阳能电池片的制备（一）绒面制备目的 1，去除硅片表面的损伤层2，去除硅片表面的有机物和金属杂质3，增加硅片对光的吸收率降低反射（二） P-N 结制备（三）铝背场制备（四）金属电极制备（五）减反射层沉积八；太阳能电池组件的制备工艺（一），检验此工序主要为目测，看电池板有无缺角，隐裂，断栅，划伤，色斑，印刷不良破片，工损等若出现则剔除。（二），单焊经过上一步的筛选后，电池片为合格然后用电烙铁把涂锡铜带焊接在电池板上（三），串焊把单个的电池片用涂锡铜带串联起来（四），层叠准备好，钢化玻璃， EVA，串联好的电池片， TPT 等材料，从上而下按照；钢化玻璃， EVA，串联好的电池片， EVA， TPT 的顺序铺叠好（五），中间检测此次检测主要为目测主要看看电池片摆放是否整齐，有无碎的电池片，以及层叠的美不美观（六），层压把层叠好的电池片放入层压机中，温度控制在 140℃低压保持十分钟左右取出（七），装框把层压好的组件拿出来后用刀子把组件边缘不用的部分削掉，同时在铝合金边框内打胶，打完后把组件放进去，然后利用组装机压框押完后再用硅胶把框的边缘打上胶用于密封，同时装上接线盒（八），固化冷却凝固（九），清洗把组件上的胶包括其它的灰尘擦干净（十），测试测试组件的功率，填充因子，短路电流，开路电压，以及转换效率（十一），检测主要为 EL 检测（十二），成品检验目测组件有无损坏等（十三），装箱（十四），出货检