晶體硅太陽能電池的制造工藝流程

1、切片：采用多線切割，將硅棒切割成正方形的硅片。

2、清洗：用常規(guī)的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或堿）溶液將硅片表面切割損傷層除去30－50um。

3、 制備絨面：用堿溶液對硅片進(jìn)行各向異性腐蝕在硅片表面制備絨面。

4、磷擴(kuò)散：采用涂布源（或液態(tài)源，或固態(tài)氮化磷片狀源）進(jìn)行擴(kuò)散，制成PN＋結(jié)，結(jié)深一般為0.3－0.5um。

5、周邊刻蝕：擴(kuò)散時在硅片周邊表面形成的擴(kuò)散層，會使電池上下電極短路，用掩蔽濕法腐蝕或等離子干法腐蝕去除周邊擴(kuò)散層。

6、去除背面PN＋結(jié)。常用濕法腐蝕或磨片法除去背面PN＋結(jié)。

7、 制作上下電極：用真空蒸鍍、化學(xué)鍍鎳或鋁漿印刷燒結(jié)等工藝。先制作下電極，然后制作上電極。鋁漿印刷是大量采用的工藝方法。

8、制作減反射膜：為了減少入反射損失，要在硅片表面上覆蓋一層減反射膜。制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法或噴涂法等。

9、燒結(jié)：將電池芯片燒結(jié)于鎳或銅的底板上。

10、測試分檔：按規(guī)定參數(shù)規(guī)范，測試分類。

由此可見，太陽能電池芯片的制造采用的工藝方法與半導(dǎo)體器件基本相同，生產(chǎn)的工藝設(shè)備也基本相同，但工藝加工精度遠(yuǎn)低于集成電路芯片的制造要求，這為太陽能電池的規(guī)模生產(chǎn)提供了有利條件。

晶體硅太陽能電池制作需要什么材料

1、晶體硅材料

單晶硅：單晶硅是太陽能電池的主要材料之一，具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率和更強(qiáng)的導(dǎo)電能力。單晶硅太陽電池所用的材料通常用微電子工業(yè)的廢次單晶重新拉制而成。單晶硅太陽電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實(shí)驗(yàn)室里最高的轉(zhuǎn)換效率為24.7%（理論最高光電轉(zhuǎn)化效率為25%），規(guī)模生產(chǎn)時的效率為18%左右。單晶硅太陽電池在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于其材料成本較高，生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜，因此成本價格也較高。

多晶硅：多晶硅則是由很多個小單晶（晶粒）組成，各個晶粒的方向（晶向）不同。與單晶硅相比，多晶硅的制備工藝相對簡單，成本較低，但光電轉(zhuǎn)換效率可能稍低。多晶硅太陽電池所用的材料是用澆鑄等方法制得的，其優(yōu)點(diǎn)是能直接制備出適合于規(guī)模化生產(chǎn)的大尺寸方形硅錠。目前，考慮到材料成本等方面的因素，多晶硅太陽電池代替單晶硅太陽電池漸變?yōu)楣夥姵氐闹鹘恰?/p>

2、摻雜元素

三價元素（如硼）：用于形成P型硅晶片。通過在硅中摻入三價元素，硅晶片中的部分硅原子被替代，形成帶正電的空穴。

五價元素（如磷）：用于形成N型半導(dǎo)體層。通過在硅中摻入五價元素，硅晶片中的部分硅原子被替代，形成帶負(fù)電的電子。

3、電極材料

上電極：通常采用鋁-銀材料制成，呈“梳齒”形狀，能夠增加與硅晶片的接觸面積，更有效地收集電子。上電極位于N型硅晶片表面的絨面結(jié)構(gòu)和減反射層之上。

下電極：通常采用鎳-錫材料制成，呈板狀布滿P型硅晶片的下表面。下電極有助于減少電池內(nèi)部的串聯(lián)電阻。

4、減反射層材料

為了減少入射太陽光的反射損失，提高電池對太陽光能的吸收效率，通常在絨面結(jié)構(gòu)上沉積一層減反射層。這層薄膜一般可均勻沉積60~100納米左右的SiO?或Si?N?等材料。

晶體硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)

晶體硅太陽能電池主要由硅基片、PN結(jié)、電極和減反射膜等部分組成。

1、硅基片

是電池的主體，通常采用高純度的單晶硅或多晶硅制成。硅基片的純度對電池的性能有重要影響。

2、PN結(jié)

是電池的核心部分，由P型硅和N型硅組成。當(dāng)太陽光照射到PN結(jié)上時，會產(chǎn)生光生電效應(yīng)，即光能轉(zhuǎn)化為電能。

3、電極

包括正極和負(fù)極，用于收集并導(dǎo)出由PN結(jié)產(chǎn)生的電流。電極的設(shè)計(jì)對提高電池的轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要。

4、減反射膜

覆蓋在硅基片表面的一層薄膜，可以減少太陽光在硅基片上的反射，從而增加光的吸收率。