【光電池和光電板的生產(chǎn)工藝】

（一）生產(chǎn)工藝流程

太陽能光伏電池的生產(chǎn)工藝流程：

硅片制備→單（多）晶硅片制成太陽能電池→太陽能電池封裝成太陽能電池組。

（二）生產(chǎn)組裝步驟

太陽能光伏電池的生產(chǎn)組裝標(biāo)準(zhǔn)工藝可分為以下幾個步驟：

1．硅片制備

制造單晶硅太陽能光伏電池在工業(yè)中常采用如圖2-5-2所示的直拉工藝。在坩堝中將半導(dǎo)體級多晶硅熔融，同時加入微量的器件所需要的摻雜劑，對太陽能光伏電池來說，通常用硼（P型摻雜劑）在溫度可以精細(xì)控制的情況下用籽晶從熔融硅中拉出大圓柱形的單晶硅，在實際的工業(yè)生產(chǎn)中為了降低成本，目前主要是使用半導(dǎo)體工業(yè)所產(chǎn)生的次品硅（單晶或多晶硅頭料）作為投爐料，但所得硅錠的純度也需要達(dá)到一定水平標(biāo)準(zhǔn)才能獲得良好效率的電池。一般這種供太陽能光伏電池用的次品硅料占半導(dǎo)體工業(yè)所生產(chǎn)硅料的10％。

制造多晶硅太陽能電池一般是采用鑄錠方法制成的，包括了定向凝固法和澆鑄法。定向凝固法是將硅料放在坩堝中加以熔融，然后將坩堝從熱場逐漸下降或從坩堝底部向上移動而形成晶錠。澆鑄法是將熔化后的硅液從坩堝中倒入另一模具中形成晶錠。

太陽能光伏電池僅需100μm左右的厚度就足以吸收陽光中波長合適的大部分成分，因此單晶硅應(yīng)切成盡可能薄的硅片。目前采用多線切割技術(shù)將大晶體切成300～500μm的硅片，電阻率為0.5～5.0Ω·cm。

2．單（多）晶硅片制成太陽能光伏電池

硅片腐蝕（為了消除切片過程中產(chǎn)生的損傷）并清洗之后，用高溫雜質(zhì)擴(kuò)散工藝有控制地向硅片中摻入另外的雜質(zhì)。將硼加到直拉工藝的熔料中，生產(chǎn)出P型硅片，為了制造太陽能光伏電池，必須摻入n型雜質(zhì)，以形成P-n結(jié)。磷是常用的n型雜質(zhì)。摻磷工藝如圖2-5-3所示，載氣通過液態(tài)磷酰氯，混入少量的氧后通過攤放有硅片的加熱

爐管，這樣硅片表面就生產(chǎn)含磷的氧化層。在常規(guī)的爐溫下（800～900℃）磷從氧化層擴(kuò)散到硅中、約20min之后，靠近硅片表面的區(qū)域，磷雜質(zhì)超過硼雜質(zhì)，從而得到如圖2-5-3（a）所示的一層薄的、重?fù)诫s的n型區(qū)。在往后的工序中，再除去氧化層和電池側(cè)面及背面的結(jié)，得到如圖2-5-3（b）的結(jié)構(gòu)。

然后做出附于n型區(qū)和P型區(qū)表面的金屬電極，采用蒸發(fā)工藝來做此電極。將待沉積的金屬在真空室中加熱到足夠高的溫度，使其熔融并蒸發(fā)，結(jié)果冷凝在真空室中以直線的方式達(dá)到較冷部分（其中包括太陽能光伏電池）。背電極通常覆蓋整個背表面，而上電極采用絲網(wǎng)印刷法制造出柵線電極。

電池由三層金屬組成，為了使電極與硅有較好的附著力，底層采用薄的金屬鈦，上層是銀，以提供低的電阻和可焊性，夾在兩層之間的是鈀層，它可以防止潮濕氣氛下鈦和銀之間的不良反應(yīng)。為了得到好的附著力和低的接觸電阻，沉積之后，電極在500～600℃下燒結(jié)。最后，用CVD（化學(xué)氣相沉積）工藝在電池上表面沉積一層薄的減反射（AR）膜。

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