leyu乐鱼体育app下载最新:HJT电池片生产工艺流程
乐鱼体育网页版登录:

  高效异质结(HJT)光伏电池片生产工艺流程最重要的包含:初抛、吸杂、硅片制绒清洗、PECVD沉积正反面本征非晶硅膜层和掺杂微晶硅膜层、PVD沉积正反面TCO薄膜、丝网印刷正反面栅线电极及低温固化等工艺流程

  (☞☞TOPCon、HJT厂商扎堆无锡!华晟、一道、晶澳、正泰、通威、日升、中来、旭合、日托、天合、横店东磁、亿晶、大恒、红太阳...)

  前端通过硅片分选机对硅片电阻率进行区分,电阻率值在1.0-1.6这个区间为高质量硅片,其余为低质量硅片。对于高质量硅片,直接跳过初抛/吸杂工序进行制绒清洗,而对于头尾料部分低质量硅片则进行初抛/吸杂处理。

  初抛工序的最大的目的为去除硅片表面的颗粒物和有机物,略微去除损伤层,采用臭氧清洗+初抛+臭氧清洗工艺,最后氢氟酸清洗,慢提拉,烘干。臭氧清洗和制绒臭氧清洗相同。

  初抛最后进入烘干槽,在65℃~75℃条件下采用热风干燥硅片表面,进入后续工序。烘干加热方式为电加热。

  初抛清洗后的硅片进行吸杂(掺杂扩散),目的在硅片表面上生成掺杂的扩散层,即吸杂层,通过杂质在硅片和扩散层中的溶解度不同,将更多的金属离子如:Cr,Fe等吸附在扩散层中,在后续工序中去除扩散层,同时去除了扩散中集中的有害离子。

  工艺使用管式扩散炉进行吸杂(热扩散),管式炉内部为真空,采用炉体式加热丝加热。管式扩散炉主要由石英舟的上下料部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分所组成,使用液态三氯氧磷(POCl2)作为扩散源。将硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在高温下使用携带气体-氮气(N2)将POCl2带入石英管,POCl2分解后,游离的P和O进入硅片表面,形成N+的掺杂层。该方法制备的掺杂结均匀性好。

  ③为防止POCl2分解产生PCls腐蚀硅片表面,通入大量O2将PCls氧化成P2Os;

  ④扩散过程中,通入POCl2、N2、O2等原料,同时增加机器箱体内压力。N2作为携带源,通过装有液体POCl2的源瓶,携带POCl2进入密闭石英管;再通入O2,过程中POCl2将分解出游离态的P、O进入硅片表面,形成掺杂;游离的Cl形成Cl2(气体),Cl2随过量的O2(气体)一起排出。

  ⑤扩散后再通入大量O2,确保充分反应消耗掉剩余的POCl2,保证安全生产,同时对管内开始降温。

  ⑥硅片出舟的同时通入大量N2以排除管内气体(N2、O2、Cl2),继续降温。

  单晶制绒是利用NaOH腐蚀液对N型硅片进行各项异性腐蚀,将Si(100)晶面腐蚀为Si(111)晶面的四方椎体结构(“金字塔结构”),即在硅片表明产生绒面,可将硅片表面反射率降低至12.5%以下,由此产生更多的光生载流子,形成洁净硅片表面,由于HJT电池中硅片衬底表面直接为异质结界面的一部分,故需形成洁净硅片表面,从而避免不洁净引进的缺陷和杂质而带来的结界面处载流子的复合。

  硅片装入制绒清理洗涤设施。制绒清理洗涤设施采用全密闭、连续化、自动化生产技术,槽液自动配备、通过管道定量投加,槽体顶部设置废气收集管道收集废气;废槽液采用底部管道收集、纯水连续溢流采用管道收集。

  因单晶硅片在生产的全部过程中,表面会存在不同程度的损伤,故在制绒之前需用碱液对其表明上进行腐蚀,对损伤层进行剥离。项目去损伤层工序工作时候的温度为80℃,上班时间约120s,槽液主要成分:约10.05%NaOH。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。该工序会产生碱性废气和碱性废水。其化学反应过程:

  将合格硅片装入清洗机,采用超声波方法对硅片表面可能玷污的杂质进行清理洗涤,最大的目的是去除硅片上的污物。将硅片放入超声波清洗机后加入纯水,并按配比添加适量的清洗液进行清理洗涤,然后采用纯水清洗。工作时候的温度为65℃,上班时间约240s,槽液主要成分:约2.23%NaOH、4.82%H2O2。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。该工序会产生碱性废气和碱性废水。

  该工序的工艺目的是为减少光的反射率,提高短路电流(Isc),最终提高电池的光电转换效率,同时,本工艺步骤也为下一步工艺进行表面清理和准备,表面处理的质量决定了电池效率的高低。

  制绒是晶硅电池的第一道工艺,又称“表面织构化”。制绒是利用碱对单晶硅表面的各向异性腐蚀特性,采用碱与醇的混合溶液对晶面进行腐蚀,从而在单晶硅片表明产生类似“金字塔”状的绒面。项目采用氢氧化钠和制绒添加剂配置的溶液来制备绒面,添加剂可降低硅片表面张力,改善硅片与NaOH液体的浸润效果以及促进氢气泡的释放,减弱NaOH溶液对硅片的腐蚀力度,增强腐蚀的各向异性,使金字塔更加均匀一致。制绒面形成的方程式如下:

  项目制绒工序工作时候的温度为85℃,上班时间约900s,槽液主要成分:约7.14%NaOH、2.52%添加剂。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。

  臭氧制备:臭氧由制绒清理洗涤设施自带的臭氧发生器在线制备。臭氧发生器中通入氧气,采用强电离放电法生成臭氧,在气液溶解器与纯水混合(30-50ppm),再经气液混合器生成臭氧水,多余的臭氧经气液分离器与臭氧水分离后,再经臭氧气体分解器生成氧气。

  由于H2O2的作用,硅片表面有一层自然氧化膜(SiO2),呈亲水性,硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si被腐蚀,因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中,进而达到去除粒子的目的。在腐蚀硅片表面的同时,H2O2又在氧化硅片表明产生新的氧化膜。项目SC1清洗工序工作时候的温度为80℃,上班时间约240s,槽液主要成分:约2.23%NaOH、4.82%H2O2。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。该工序会产生碱性废气和碱性废水。

  通过酸液对硅片的缓慢腐蚀,使得制绒过程中形成的金字塔的底部尖锐部分被圆化处理,降低后续非晶硅沉积过程产生的应力。化学抛光的方程式如下:

  化学抛光工序工作时候的温度为25℃,上班时间约85s,槽液主要成分:约0.32%HF、O2。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。该工序会产生酸性废气和浓含氟废水。

  利用盐酸、双氧水溶液去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污,为后续的沉积做准备。项目SC2清洗工序工作时候的温度为65℃,上班时间约240s,槽液主要成分:约5.8%HC1、4.76%H2O2。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。该工序会产生酸性废气和酸性废水。

  利用HF去除硅片表面的自然氧化膜,附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成,因此能很容易地去除硅片表面

  的Al、Fe、Zn等金属,DHF也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化物。用DHF清洗时,在自然氧化膜被腐蚀掉时,硅片表面的硅几乎不被腐蚀。项目DHF工序工作时候的温度为25℃,上班时间约120s,槽液主要成分:约5.35%HF。槽液按浓度自动补加,每天更换2次。该工序会产生酸性废气和浓含氟废水。

  项目预清洗、去损伤层、制绒等工序后均设有清洗工序,用于去除上道工序残留在工件表面的酸、碱等。由于光伏电池对硅片的清洁度要求比较高,项目清洗工序均采用单线清洗方式,清洗槽均采用溢流式,清洗槽清洗水连续补加。该工序会产生清洗废水:包括碱性废水、酸性废水、有机废水和稀含氟废水等。

  最后采用热风烘干干燥,在65℃~75℃条件下采用热风干燥硅片表面,进入后续工序。烘干加热方式为电加热。

  PECVD是在反应室中利用高频电场辅助将含有硅的气体分子分解,然后分解出来的硅原子或含硅的基团沉积在衬底上。为避免掺杂气体沉积过程中导致的交叉污染,由4个主工艺反应腔分别来沉积i-a-Si:H(p面)、p-a-Si:H、i-a-Si:H(n面)、n-a-Si:H,使用SiH2作为前驱物(并通过H2来调节SiH2比例)来沉积i-a-Si:H,加入掺杂气体PH2、B2H2进行相对应n-a-Si:H、p-a-Si:H膜层的沉积,i-a-Si:H膜沉积厚度均控制在5-8nm之间。对于微晶掺杂层厚度控制在15-20nm之间。

  在硅片表面沉积非晶硅薄膜后,下一个步骤是在硅片的正反两面沉积透明导电氧化物薄膜。由于非晶硅的导电性较差,所以在异质结的制作的步骤中,在电极和非晶硅层之间加一层TCO(Transparent conductive oxide,透明导电氧化物)膜可以轻松又有效地增加载流子的收集。

  透明导电氧化薄膜具有光学透明和导电双重功能,对有效载流子的收集起着关键作用,能够大大减少光的反射,起到非常好的陷光作用,是很好的窗口层材料。在异质结太阳电池中,常用的TCO材料是锡掺杂In2O2,即ITO,ITO薄膜同时具有透明性和导电性。

  目前,HJT电池TCO薄膜沉积的方法主要为PVD。采用PVD(磁控溅射物理气相沉积)溅射沉积ITO(铟锡氧化物半导体透明导电膜)导电电极。具体工艺为在腔室中通入Ar气,Ar在中频电源的作用下辉光放电电离,Ar离子在电场和磁场的共同作用下轰击靶材表面,将靶材的原子离子轰击出来沉积在Si片表面上,最终形成ITO薄膜。

  PVD(Physical Vapor Deposition),中文名称为物理气相沉积,是在真空件下,采用物理方法将靶材(可为金属、金属合金)气化成气态分子、原子或部分电离成离子,并通过气相过程在衬底上沉积一层具有特殊性能的薄膜技术。PVD工艺主要有真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜以及真空离子镀膜,本项目采用真空溅射镀膜的方式。

  为了将产生的电流导出,需要在电池片表面制作正、负两个电极。制备电极的基础要求是:能与ITO薄膜形成良好的接触,拥有非常良好的导电性能,高电流收集效率等。目前行业内最常用的制备电极的方法为丝网印刷,使用丝网印刷的方式在电池正背面印刷银浆。

  由于HJT电池不耐高温,所以本项目采用银浆不同于常规产品,工艺中使用低温银浆印刷及低温固化,具体工艺流程包括背电极印刷、烘干、正电极印刷、烘干和低温固化,固化温度一般控制在200℃左右。

  测试分选机利用太阳光模拟器测试电池片的电压,根据电池片的转化效率将不同转化效率的电池片分档。最后经自动包装机进行打包,转运至成品仓库。

  由上海市太阳能学会、光伏领跑者创新论坛主办、锡山区人民政府联合主办、锡北镇人民政府协办的“2024年度N型光伏技术与产业高质量发展论坛”将于2024年4月10~12日在江苏·无锡召开。会议聚焦N型电池产业链各环节技术与市场热点,重点探讨N型光伏技术(TOPCon、HJT、BC)降本、增效、提量、扩产等,探寻产业链一体化趋势及技术迭代降本增效量产解决方案,逐步推动光伏行业持续健康发展。诚邀各位业界同仁相聚无锡,共话N型光伏发展新蓝图!

  公众号《全球光伏》,近3000篇原创! 为方便读者能更好地了解本号,了解过去10年来“全球光伏”行业和《全球光伏》公众号的重磅新闻及精彩原创,本站特推出公众号《全球光伏精选》,每天发布 8 篇公众号《全球光伏》的历史原创或最有价值、最有时代烙印、最值得回味的文章。更精彩合集,欢迎点击:

,乐鱼体育网页登录版
13961406388
联系人:王总
联系方式
  • 传真:0519-83660638
  • 电话:13961406388 王经理
  • 邮箱:aoyuan@czayfj.com
  • 地址:江苏省常州市武进区礼嘉镇坂上武阳村震坂路96号
关注我们
查看手机网站
关注官方公众号
leyu乐鱼体育app下载最新 版权所有 备案号:苏ICP备2021034173号 网站支持:乐鱼体育网页版登录
电话咨询 联系我们