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HJT異質結電池工藝流程

2023-11-28 09:19:02

異質結太陽能電池工藝流程圖清洗制絨祛除硅片表面的雜質和損傷層:損傷層是在硅片切割過程中形成的表面(10微米左右)晶格畸變,具有較高的表面復合。形成陷光絨面結構:光線照射在硅片表面通過多次折射,達到減少反射率的目的。絨面制作方法:目前,晶體硅太陽電池的絨面一般的是通過化學腐蝕的方法制作


異質結太陽能電池工藝流程圖

 清洗制絨  


祛除硅片表面的雜質和損傷層:

損傷層是在硅片切割過程中形成的表面(10微米左右)晶格畸變,具有較高的表面復合。

形成陷光絨面結構:

光線照射在硅片表面
通過多次折射
,達到
減少反射率
的目的。
絨面制作方法:
目前,晶體硅太陽電池的絨面一般的是通過化學腐蝕的方法制作完成,針對不同的硅片類型,有兩種不同的化學液體系:
單晶硅絨面制作:
Si+2NaOH+H2O →Na2SiO3 +2H2↑
此反應為各向異性反應,也是形成金字塔絨面的原因。
多晶硅絨面制作:
3Si+4HNO3 →3SiO2+4NO+2H2O
SiO2+4HF→SiF4+2H2O
SiF4 +4HF→H2SiF6
此反應為各向同性反應,形成蠕蟲狀絨面。

  薄膜沉積方法  


物理沉積:蒸發和濺射等
化學沉積:如CVD等
常用的a-si:H薄膜沉積方法:
PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)
HWCVD(熱絲化學氣相沉積)
上表面沉積p型a-si:H薄膜目的:制造太陽電池的PN結,PN結是太陽電池的“心臟”。
下表面沉積n型a-si:H薄膜目的:形成背場。
下表面沉積本征a-si:H薄膜目的:對晶體硅表面進行良好的鈍化作用。


  TCO薄膜的沉積  


TCO薄膜在HJT太陽電池中的作用:
盡可能多的光透過TCO,進入發射極和基區。
因為TCO的折射率與SiN薄膜接近,可以同時用作減反射層。
電學方面滿足導電的要求。(TCO的光學性能和電學性能是相互依存的,不能單獨優化其中之一,必須在兩者之間找到平衡點。
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磁控濺射沉積工藝的優點:

1

、膜厚均勻、易控制,通過改變功率來控制濺射速率,從而控制膜厚,而且可以大面積鍍膜。

2、鍍膜工藝穩定,薄膜質量的重復性好。

3、靶材壽命長,適合連續鍍膜生產。

4、濺射原子動能大,薄膜與基片的附著力強。

5、可以在較低的襯底溫度下制備致密的薄膜。

磁控濺射沉積工藝的缺點:1、設備復雜、投資高。2、影響因素復雜,要獲得高性能薄膜,必須首先制備出高質量的靶材。

 絲網印刷電極  


電極就是與pn結兩端形成緊密歐姆接觸的導電材料。習慣上把制作在電池光照面上的電極稱為上電極。把制作在電池背面的電極稱為下極或背電極。制造電極的方法主要有真空蒸鍍、化學鍍鎳,鋁漿印刷燒結等。鋁(銀或混合)漿印刷是近幾年比較成熟和在商品化電池生產中大量被采用的工藝方法。

對于制作的上下電極材料一般要滿足下列要求:

(1) 能與硅形成牢固的接觸。
(2) 接觸電阻比較小,應是一種歐姆接觸。
(3) 有優良的導電性。
(4) 遮擋面積小,一般小于8%。
(5) 收集效率高。
(6) 可焊性強。
(7) 成本低廉。
(8) 污染比較小。
絲網印刷金屬柵線:上下電極以及細柵收集載流子。
背電場:提高電子的收集率,提高短路電流和開路電壓。
燒結的目的、作用:
燃盡漿料的有機組分,使漿料和硅片形成良好的歐姆接觸,從而提高開路電壓和短路電流并使其具有牢固的附著力與良好的可焊性。
背面場經燒結后形成的鋁硅合金,鋁在硅中是作為P型摻雜,它可以減少金屬與硅交接處的少子復合,從而提高開路電壓和短路電流,改善對紅外線的響應。
上電級的銀、氮化硅、二氧化硅以及硅經燒結后形成共晶,從而使電極與硅形成良好的歐姆接觸,從而提高開路電壓和短路電流。
絲網印刷原理:
絲網印刷由五大要素,即絲網、刮刀、漿料、工作臺以及基片。
基本原理:

利用絲網圖形部分網孔透漿料,非圖文部分網孔不透漿料的基本原理進行印刷。印刷時在一端到入漿料,用刮刀在絲網的漿料部位施加一定壓力,同時朝絲網另一端移動。油墨在移動中被刮板從圖形部分的網孔中擠壓到基片上。


  邊緣隔離  


采用高速激光掃描系統在HIT太陽能電池邊緣區域,掃描刻劃出邊緣隔離槽狀結構,從而完成邊緣漏電隔離。

  測試  


通過I-V測試得出該太陽能電池片的ISC、VOC、FF,從而知道該太陽電池的光電轉換效率,由此來判斷其好壞。




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