【光电池和光电板的生产工艺】

（一）生产工艺流程

太阳能光伏电池的生产工艺流程：

硅片制备→单（多）晶硅片制成太阳能电池→太阳能电池封装成太阳能电池组。

（二）生产组装步骤

太阳能光伏电池的生产组装标准工艺可分为以下几个步骤：

1．硅片制备

制造单晶硅太阳能光伏电池在工业中常采用如图2-5-2所示的直拉工艺。在坩埚中将半导体级多晶硅熔融，同时加入微量的器件所需要的掺杂剂，对太阳能光伏电池来说，通常用硼（P型掺杂剂）在温度可以精细控制的情况下用籽晶从熔融硅中拉出大圆柱形的单晶硅，在实际的工业生产中为了降低成本，目前主要是使用半导体工业所产生的次品硅（单晶或多晶硅头料）作为投炉料，但所得硅锭的纯度也需要达到一定水平标准才能获得良好效率的电池。一般这种供太阳能光伏电池用的次品硅料占半导体工业所生产硅料的10％。

制造多晶硅太阳能电池一般是采用铸锭方法制成的，包括了定向凝固法和浇铸法。定向凝固法是将硅料放在坩埚中加以熔融，然后将坩埚从热场逐渐下降或从坩埚底部向上移动而形成晶锭。浇铸法是将熔化后的硅液从坩埚中倒入另一模具中形成晶锭。

太阳能光伏电池仅需100μm左右的厚度就足以吸收阳光中波长合适的大部分成分，因此单晶硅应切成尽可能薄的硅片。目前采用多线切割技术将大晶体切成300～500μm的硅片，电阻率为0.5～5.0Ω·cm。

2．单（多）晶硅片制成太阳能光伏电池

硅片腐蚀（为了消除切片过程中产生的损伤）并清洗之后，用高温杂质扩散工艺有控制地向硅片中掺入另外的杂质。将硼加到直拉工艺的熔料中，生产出P型硅片，为了制造太阳能光伏电池，必须掺入n型杂质，以形成P-n结。磷是常用的n型杂质。掺磷工艺如图2-5-3所示，载气通过液态磷酰氯，混入少量的氧后通过摊放有硅片的加热

炉管，这样硅片表面就生产含磷的氧化层。在常规的炉温下（800～900℃）磷从氧化层扩散到硅中、约20min之后，靠近硅片表面的区域，磷杂质超过硼杂质，从而得到如图2-5-3（a）所示的一层薄的、重掺杂的n型区。在往后的工序中，再除去氧化层和电池侧面及背面的结，得到如图2-5-3（b）的结构。

然后做出附于n型区和P型区表面的金属电极，采用蒸发工艺来做此电极。将待沉积的金属在真空室中加热到足够高的温度，使其熔融并蒸发，结果冷凝在真空室中以直线的方式达到较冷部分（其中包括太阳能光伏电池）。背电极通常覆盖整个背表面，而上电极采用丝网印刷法制造出栅线电极。

电池由三层金属组成，为了使电极与硅有较好的附着力，底层采用薄的金属钛，上层是银，以提供低的电阻和可焊性，夹在两层之间的是钯层，它可以防止潮湿气氛下钛和银之间的不良反应。为了得到好的附着力和低的接触电阻，沉积之后，电极在500～600℃下烧结。最后，用CVD（化学气相沉积）工艺在电池上表面沉积一层薄的减反射（AR）膜。

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