传统太阳能电池生产工艺

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传统太阳能电池生产工艺

关键要点

Traditional solar cell production starts with silicon wafer manufacturing and proceeds through texturing, 扩散, 蚀刻, coating and metallization.
Wafer slicing quality — kerf, TTV and surface damage — directly affects cell efficiency and yield.

以前我们总是描述制造原理和硅片的加工工艺, 今天我们就来介绍一下传统太阳能电池的生产工艺.

传统电池生产主要可归纳为 6 步骤. 从传统电池制造工艺的角度来看, 可以概括为以下六个步骤:

1) 清洁和纹理处理, 主要目的是去除吸附在硅片表面的各种污染物, 并去除硅片表面的切割损伤层;

光捕获原理用于降低电池表面的反射率. 不平整的表面会增加二次反射, 更改光路和入射方法, 增加光的吸收, 增加短路电流, 进而提高电池的转换效率.

其中, 由于单晶硅电池和多晶硅电池的晶体结构不同, 考虑到效率因素, 多晶硅电池由酸制成, 纹理表面为不规则的凹凸面;

单晶硅电池由碱质结构制成, 纹理表面是规则的金字塔结构;

2) 扩散, 主要目的是形成PN结, 这是电池制造的核心, 使细胞发挥作用.

P型硅片需要磷扩散. 液态磷源三氯氧磷是磷扩散的主流选择.

主要原因是液磷源扩散具有生产效率高的优点, 稳定性好, PN结均匀光滑，扩散层表面良好;

N型硅片需要硼扩散. 现在, 硼扩散的液体源主要包括硼酸三甲酯, 硼酸三丙酯和三溴化硼. 硼膨胀比磷膨胀更困难.

主要原因是硼在硅中的固溶度低, 实际硼扩散温度需要达到900~1100摄氏度;

3) 蚀刻 (脱磷硅玻璃), 在扩散过程中, 硅片的侧缘和后缘不被阻挡, 磷也会扩散.

在PN结的正面收集的光生电子沿着磷沿边缘扩散的区域流向PN结的背面, 导致短路和电池故障.

蚀刻工艺是去除硅片边缘有磷的部分，避免PN结短路，降低并联电阻;

4) 衣, 主要玩

一个) 抗反射效果, 改善细胞对阳光的吸收, 增加光生电流, 从而提高转换效率;

b) 钝化, 薄膜中的氢对电池表面的钝化降低了发射极结的表面复合速率，增加了开路电压, 从而提高转换效率. 光伏电池中常见的镀膜技术包括 PECVD, 液化硅胶片, PVD镀层, 原子层沉积（ALD, 等等。;

5) 丝网印刷, 主要功能是收集太阳能电池的电流和制造电极, 其中第一背面银电极, 二、背面铝材后场印刷烘干, 第三面银电极印刷;

6) 烧结, 那是, 将印刷在电池表面的电极在高温下烧结，使电极与硅片本身形成欧姆接触, 提高电池的开路电压和填充系数, 并使电极触点具有电阻特性，实现高转换效率.

从电池片生产工艺不难看出，在硅片生产初期，切割表面越好, 以后处理细胞越容易. 硅片加工技术不仅要从硅片的切割上改善切割面, 但也要注意硅锭的切割面, 并逐步改进以获得更好的硅表面.
This is the traditional route into silicon wafer sawing, and most of its steps still exist in modern lines.

常见问题

What are the steps in traditional solar cell production?

The typical flow is silicon wafer slicing and cleaning, surface texturing, phosphorus diffusion to form the junction, edge etching, anti-reflection coating, and screen-printed metallization followed by firing and testing.

Why does wafer cutting quality matter for solar cells?

Saw damage and thickness variation from slicing cause breakage and efficiency losses in later steps, so a clean, uniform cut raises both yield and cell performance.