中文名 | 太陽能電池片 | 外文名 | Solar cells |
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性????質(zhì) | 晶體 | 特????征 | 太陽能晶硅電池片根據(jù)尺寸 |
分????類 | 單晶電池片和多晶電池片 |
太陽能電池片的生產(chǎn)工藝流程分為硅片檢測——表面制絨及酸洗——擴散制結——去磷硅玻璃——等離子刻蝕及酸洗——鍍減反射膜——絲網(wǎng)印刷——快速燒結等。具體介紹如下:
一、硅片檢測
硅片是太陽能電池片的載體,硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率的高低,因此需要對來料硅片進行檢測。該工序主要用來對硅片的一些技術參數(shù)進行在線測量,這些參數(shù)主要包括硅片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設備分自動上下料、硅片傳輸、系統(tǒng)整合部分和四個檢測模塊。其中,光伏硅片檢測儀對硅片表面不平整度進行檢測,同時檢測硅片的尺寸和對角線等外觀參數(shù);微裂紋檢測模塊用來檢測硅片的內(nèi)部微裂紋;另外還有兩個檢測模組,其中一個在線測試模組主要測試硅片體電阻率和硅片類型,另一個模塊用于檢測硅片的少子壽命。在進行少子壽命和電阻率檢測之前,需要先對硅片的對角線、微裂紋進行檢測,并自動剔除破損硅片。硅片檢測設備能夠自動裝片和卸片,并且能夠?qū)⒉缓细衿贩诺焦潭ㄎ恢?,從而提高檢測精度和效率。
二、表面制絨
單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕,在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的堿性溶液,可用的堿有氫氧化鈉,氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅,腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面,還應在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑,以加快硅的腐蝕。制備絨面前,硅片須先進行初步表面腐蝕,用堿性或酸性腐蝕液蝕去約20~25μm,在腐蝕絨面后,進行一般的化學清洗。經(jīng)過表面準備的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,應盡快擴散制結。
三、擴散制結
太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換,而擴散爐即為制造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣柜部分等四大部分組成。擴散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴散源。把P型硅片放在管式擴散爐的石英容器內(nèi),在850---900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英容器,通過三氯氧磷和硅片進行反應,得到磷原子。經(jīng)過一定時間,磷原子從四周進入硅片的表面層,并且通過硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴散,形成了N型半導體和P型半導體的交界面,也就是PN結。這種方法制出的PN結均勻性好,方塊電阻的不均勻性小于百分之十,少子壽命可大于10ms。制造PN結是太陽電池生產(chǎn)最基本也是最關鍵的工序。因為正是PN結的形成,才使電子和空穴在流動后不再回到原處,這樣就形成了電流,用導線將電流引出,就是直流電。
四、去磷硅玻璃
該工藝用于太陽能電池片生產(chǎn)制造過程中,通過化學腐蝕法也即把硅片放在氫氟酸溶液中浸泡,使其產(chǎn)生化學反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸,以去除擴散制結后在硅片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴散過程中,POCL3與O2反應生成P2O5淀積在硅片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原子,
這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2,稱之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設備一般由本體、清洗槽、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、機械臂、電氣控制系統(tǒng)和自動配酸系統(tǒng)等部分組成,主要動力源有氫氟酸、氮氣、壓縮空氣、純水,熱排風和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量,反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸。
五、等離子刻蝕
由于在擴散過程中,即使采用背靠背擴散,硅片的所有表面包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區(qū)域流到PN結的背面,而造成短路。因此,必須對太陽能電池周邊的摻雜硅進行刻蝕,以去除電池邊緣的PN結。通常采用等離子刻蝕技術完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態(tài)下,反應氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發(fā)下,產(chǎn)生電離并形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成,反應腔體中的氣體在電子的撞擊下,除了轉(zhuǎn)變成離子外,還能吸收能量并形成大量的活性基團?;钚苑磻鶊F由于擴散或者在電場作用下到達SiO2表面,在那里與被刻蝕材料表面發(fā)生化學反應,并形成揮發(fā)性的反應生成物脫離被刻蝕物質(zhì)表面,被真空系統(tǒng)抽出腔體。
六、鍍減反射膜
拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉(zhuǎn)換效率,需要沉積一層氮化硅減反射膜。工業(yè)生產(chǎn)中常采用PECVD設備制備減反射膜。PECVD即等離子增強型化學氣相沉積。它的技術原理是利用低溫等離子體作能量源,樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上,利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度,然后通入適量的反應氣體SiH4和NH3,氣體經(jīng)一系列化學反應和等離子體反應,在樣品表面形成固態(tài)薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下,使用這種等離子增強型化學氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大為減少,電池的短路電流和輸出就有很大增加,效率也有相當?shù)奶岣摺?/p>
七、絲網(wǎng)印刷
太陽電池經(jīng)過制絨、擴散及PECVD等工序后,已經(jīng)制成PN結,可以在光照下產(chǎn)生電流,為了將產(chǎn)生的電流導出,需要在電池表面上制作正、負兩個電極。制造電極的方法很多,而絲網(wǎng)印刷是制作太陽電池電極最普遍的一種生產(chǎn)工藝。絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上,該設備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為:利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過漿料,用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力,同時朝絲網(wǎng)另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內(nèi),印刷中刮板始終與絲網(wǎng)印版和基片呈線性接觸,接觸線隨刮刀移動而移動,從而完成印刷行程。
八、快速燒結
經(jīng)過絲網(wǎng)印刷后的硅片,不能直接使用,需經(jīng)燒結爐快速燒結,將有機樹脂粘合劑燃燒掉,剩下幾乎純粹的、由于玻璃質(zhì)作用而密合在硅片上的銀電極。當銀電極和晶體硅在溫度達到共晶溫度時,晶體硅原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去,從而形成上下電極的歐姆接觸,提高電池片的開路電壓和填充因子兩個關鍵參數(shù),使其具有電阻特性,以提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。
燒結爐分為預燒結、燒結、降溫冷卻三個階段。預燒結階段目的是使?jié){料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉,此階段溫度慢慢上升;燒結階段中燒結體內(nèi)完成各種物理化學反應,形成電阻膜結構,使其真正具有電阻特性,該階段溫度達到峰值;降溫冷卻階段,玻璃冷卻硬化并凝固,使電阻膜結構固定地粘附于基片上。
九、外圍設備
在電池片生產(chǎn)過程中,還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設施。消防和環(huán)保設備對于保證安全和持續(xù)發(fā)展也顯得尤為重要。一條年產(chǎn)50MW能力的太陽能電池片生產(chǎn)線,僅工藝和動力設備用電功率就在1800KW左右。工藝純水的用量在每小時15噸左右,水質(zhì)要求達到中國電子級水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術標準。工藝冷卻水用量也在每小時15噸左右,水質(zhì)中微粒粒徑不宜大于10微米,供水溫度宜在15-20℃。真空排氣量在300M3/H左右。同時,還需要大約氮氣儲罐20立方米,氧氣儲罐10立方米。考慮到特殊氣體如硅烷的安全因素,還需要單獨設置一個特氣間,以絕對保證生產(chǎn)安全。另外,硅烷燃燒塔、污水處理站等也是電池片生產(chǎn)的必備設施。
太陽電池片采用只需一次燒結的共燒工藝,同時形成上下電極的歐姆接觸。銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過的硅片,經(jīng)過烘干使有機溶劑完全揮發(fā),膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上,這時可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當電極金屬材料和半導體單晶硅加熱達到共晶溫度時,單晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金電極材料中。單晶硅原子溶入到電極金屬中的整個過程是相當快的,一般只需幾秒鐘時間。溶入的單晶硅原子數(shù)目取決于合金溫度和電極材料的體積,燒結合金溫度越高,電極金屬材料體積越大,則溶入的硅原子數(shù)目也越多,這時的狀態(tài)被稱為晶體電極金屬的合金系統(tǒng)。如果此時溫度降低,系統(tǒng)開始冷卻形成再結晶層,這時原先溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態(tài)形式結晶出來,也就是在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層。如果外延層內(nèi)含有足夠量的與原先晶體材料導電類型相同的雜質(zhì)成份,這就獲得了用合金法工藝形成歐姆接觸;如果在結晶層內(nèi)含有足夠量的與原先晶體材料導電類型異型的雜質(zhì)成份,這就獲得了用合金法工藝形成P.N結。
一般網(wǎng)帶式燒結爐采用電熱絲作為加熱元件,主要通過熱傳導對工件進行加熱,無法實現(xiàn)急速升溫。只有輻射或微波能夠迅速加熱物體,而輻射加熱具有使用經(jīng)濟、安全可靠、更換方便等優(yōu)點。所以太陽電池片燒結爐基本都采用紅外石英燈管作為主要加熱元件。它的設計需注意以下三個問題:
1、加熱管的結構形式
為實現(xiàn)燒結段的溫度尖峰,需在很短的爐膛空間內(nèi)布置足夠的加熱功率。有短波孿管和短波單管兩種結構可以選擇,其線性功率密度均達到60kW/m2。雖然短波孿管擁有更高的單根功率(相當于兩根單管并聯(lián)),但由于其制造工藝復雜,對石英玻璃管的質(zhì)量要求更高,制造成本約是單管的2.5倍。因此,在實際使用中,大多采用單管。
2、紅外輻射吸收光譜
當紅外輻射能量被工件吸收時,該物質(zhì)所特有的吸收光譜需與發(fā)射光譜相匹配,才能在最短時間內(nèi)最大效率地吸收輻射能。因此,在燒結的不同階段,所選用的紅外石英燈管也是不同的。在烘干段,要讓有機溶劑和水分迅速揮發(fā),采用中波管輔助熱風加熱是正確的;在預燒段,要讓基片獲得充分均勻的預熱,中波管良好的紅外輻射、均衡的吸收及穿透能力,正好符合要求;在燒結段,必須在極短時間內(nèi)使基片達到共晶溫度,只有短波管能做到這一點。
3、加熱管的固定方式
燒結段的溫度峰值在850℃左右,此時燈管的表面溫度將達到1100℃,接近石英管的使用極限,稍微過熱產(chǎn)生氣孔就會立刻燒毀燈管。而在燈管的引出導線部位,由于焊接導線的金屬片和石英玻璃密封在一起,二者熱膨脹系數(shù)不一致,如果此處溫度過高就會產(chǎn)生應力裂紋,造成燈管漏氣。因此燈管在爐膛中的安裝固定方式十分重要。圖2為紅外燈管在爐膛中的一種固定方式。這種固定方式要求燈管的冷端距離爐壁至少80mm以上,保證引出導線部位的溫度不會過高;而且爐壁上安裝孔的直徑要比燈管大2~3mm,通過兩側(cè)的固定夾具將燈管懸空夾持在爐膛中。
太陽能電池片分類
國內(nèi)常用的太陽能晶硅電池片根據(jù)尺寸和單多晶可分為:
單晶125*125
單晶156*156
多晶156*156
單晶150*150
單晶103*103
多晶125*125
光伏組件是由光伏電池片組裝拼接而成,電池片是基本組成單元。最終是用光伏組件安裝在屋頂上進行發(fā)電,所以他們是從屬關系。
太陽能電池片又分為: 晶體硅電池(又分為單晶硅和多晶硅)、非晶硅薄膜電池、化學太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池等。 &n...
組件的尺寸一般都是固定的。 排列常見的有36片(4*9),72片(6*12),60片(6*10),54片(6*9)等。 象200W的這種大組件,常用156的片子,60片封裝。這樣的尺寸就是寬:156*...
125S晶體硅太陽電池技術參數(shù) |
|||||||
檔次 |
轉(zhuǎn)換效率 |
最大功率 |
最大功率點電流 |
最小功率點電流 |
最大功率點電壓 |
短路電流 |
開路電壓 |
Pm(Wp) |
Im(A)max |
Im(A)min |
Vm(V) |
Isc(A) |
Voc(V) |
||
A |
18.00% |
2.674-2.696 |
5.135 |
5.093 |
0.525 |
5.440 |
0.630 |
B |
17.80% |
2.645-2.673 |
5.111 |
5.057 |
0.523 |
5.410 |
0.628 |
C |
17.60% |
2.615-2.644 |
5.075 |
5.019 |
0.521 |
5.380 |
0.627 |
D |
17.45% |
2.593-2.614 |
5.027 |
4.987 |
0.520 |
5.350 |
0.627 |
E |
17.30% |
2.570-2.592 |
5.004 |
4.961 |
0.518 |
5.330 |
0.626 |
F |
17.15% |
2.548-2.569 |
4.988 |
4.948 |
0.515 |
5.320 |
0.620 |
G |
17.00% |
2.526-2.547 |
4.975 |
4.933 |
0.512 |
5.300 |
0.620 |
H |
16.85% |
2.504-2.525 |
4.949 |
4.910 |
0.510 |
5.280 |
0.615 |
I |
16.70% |
2.481-2.503 |
4.956 |
4.913 |
0.505 |
5.260 |
0.615 |
J |
16.50% |
2.452-2.480 |
4.911 |
4.850 |
0.505 |
5.240 |
0.615 |
K |
16.25% |
2.414-2.451 |
4.853 |
4.780 |
0.505 |
5.200 |
0.615 |
L |
16.00% |
2.377-2.413 |
4.778 |
4.707 |
0.505 |
5.160 |
0.610 |
M |
15.75% |
2.340-2.376 |
4.752 |
4.680 |
0.500 |
5.000 |
0.610 |
N |
15.50% |
2.303-2.339 |
4.678 |
4.606 |
0.500 |
4.980 |
0.605 |
O |
15.25% |
2.266-2.302 |
4.604 |
4.578 |
0.495 |
4.960 |
0.605 |
P |
15.00% |
2.229-2.265 |
4.576 |
4.503 |
0.495 |
4.940 |
0.600 |
SF156M多晶體硅太陽電池技術參數(shù) |
||||||
檔次 |
轉(zhuǎn)換效率 |
最大功率 |
最大功率點電流 |
最大功率點電壓 |
短路電流 |
開路電壓 |
Pm(Wp) |
Im(A) |
Vm(mV) |
Isc(A) |
Voc(mV) |
||
A |
17.50% |
4.258 |
8.189 |
520 |
9.30±5% |
625±5% |
B |
17.25% |
4.198 |
8.072 |
520 |
9.22±5% |
625±5% |
C |
17.00% |
4.137 |
7.955 |
520 |
9.11±5% |
625±5% |
D |
16.75% |
4.076 |
7.914 |
515 |
9.01±5% |
620±5% |
E |
16.50% |
4.015 |
7.796 |
515 |
8.89±5% |
620±5% |
F |
16.25% |
3.954 |
7.678 |
515 |
8.78±5% |
620±5% |
G |
16.00% |
3.893 |
7.560 |
515 |
8.67±5% |
620±5% |
H |
15.75% |
3.833 |
7.515 |
510 |
8.56±5% |
615±5% |
I |
15.50% |
3.772 |
7.396 |
510 |
8.45±5% |
615±5% |
J |
15.25% |
3.711 |
7.348 |
505 |
8.30±5% |
615±5% |
K |
15.00% |
3.650 |
7.228 |
505 |
8.16±5% |
615±5% |
L |
14.75% |
3.589 |
7.107 |
505 |
8.01±5% |
615±5% |
M |
14.50% |
3.528 |
6.987 |
505 |
7.87±5% |
615±5% |
N |
14.25% |
3.468 |
6.935 |
500 |
7.75±5% |
610±5% |
O |
14.00% |
3.407 |
6.814 |
500 |
7.61±5% |
610±5% |
P |
13.50% |
3.285 |
6.637 |
495 |
7.38±5% |
610±5% |
Q |
13.00% |
3.163 |
6.456 |
490 |
7.12±5% |
610±5% |
R |
12.50% |
3.042 |
6.272 |
485 |
7.86±5% |
610±5% |
S |
12.00% |
2.920 |
6.084 |
480 |
6.56±5% |
605±5% |
T |
11.50% |
2.798 |
5.891 |
475 |
6.34±5% |
600±5% |
U |
11.00% |
2.677 |
5.695 |
470 |
6.08±5% |
590±5% |
V |
10.50% |
2.555 |
5.495 |
465 |
5.82±5% |
580±5% |
W |
<10.5% |
125*125單晶
晶體硅太陽電池的優(yōu)良性能簡介:
·高效率,低衰減,可靠性強;
·先進的擴散技術,保證了片間片內(nèi)的良好均勻性,降低了電池片之間的匹配損失;
·運用先進的管式PECVD成膜技術,使得覆蓋在電池表面的深藍色氮化硅減反射膜致密、均勻、美觀;
·應用高品質(zhì)的金屬漿料制作電極和背場。確保了電極良好的導電性、可焊性以及背場的平整性;
·高精度的絲網(wǎng)印刷圖形,使得電池片易于自動焊接。
156*156多晶
晶體硅太陽電池的優(yōu)良性能簡介:
除了125*125單晶電池的優(yōu)良性能外還有以下性能
·高精度的絲網(wǎng)印刷圖形,使得電池片易于自動焊接。
125單晶
晶體硅太陽能電池組件的優(yōu)良性能簡介:
·SF-PV的組件可以滿足不同的消費層次
·使用高效率的硅太陽能電池
·組件標稱電壓24/12V DC
·3.2mm厚的鋼化玻璃
·為提高抗風能力和抗積雪壓力,使用耐用的鋁合金框架以方便裝配,
·組件邊框設計有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水長期積累在框架內(nèi)造成結冰甚至使框架變形
·電纜線使用快速連接頭來裝配
·滿足顧客要求的包裝
·保證25年的使用年限
156多晶
晶體硅太陽能電池組件的優(yōu)良性能簡介:同125單晶的優(yōu)良性能
中國太陽能光伏設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展
依靠中國半導體設備行業(yè)數(shù)十年來的技術積累,通過和一流光伏電池企業(yè)的深度合作,經(jīng)過連續(xù)多年的不懈努力,中國光伏設備企業(yè)已基本具備太陽能電池制造設備的整線裝備能力。在國產(chǎn)設備及進口設備混搭的主流建線方案中,國產(chǎn)設備在數(shù)量上已占多數(shù)。
中國光伏設備企業(yè)從硅材料生產(chǎn)、硅片加工到太陽能電池芯片的生產(chǎn)以及相應的純水制備、環(huán)保處理、凈化工程的建設,已經(jīng)初步具備成套供應能力,部分產(chǎn)品如擴散爐、等離子刻蝕機、單晶爐、多晶鑄錠爐等開始少量出口,可提供10種太陽能電池大生產(chǎn)線設備中的8種,其中有6種(擴散爐、等離子刻蝕機、清洗/制絨機、石英管清洗機、低溫烘干爐)已在國內(nèi)生產(chǎn)線上占據(jù)主導地位,2種(管式PECVD、快速燒結爐)與進口設備并存但份額正逐步增大。此外,全自動絲網(wǎng)印刷機、自動分揀機、平板式PECVD則完全依賴進口。組件生產(chǎn)用的層壓機、太陽能模擬器等在行業(yè)獲得廣泛應用。硅材料加工設備中單晶爐以優(yōu)良的性價比占據(jù)了國內(nèi)市場的絕對統(tǒng)治地位并批量出口亞洲,多線切割機已取得突破,多晶硅鑄錠爐已經(jīng)開始大量在國內(nèi)企業(yè)中使用。
2008年隨著一批新的國產(chǎn)光伏設備批量進入市場,以及國產(chǎn)設備性價比的不斷提高,光伏企業(yè)對國產(chǎn)設備的認知度越來越高。2008年上半年中國太陽能光伏設備銷售收入達到7.69億元,比2007年同期增長80%,占全部半導體設備銷售收入的58.6%。
《一種太陽能電池片加工工藝》所要解決的技術問題是提供一種能夠降低生產(chǎn)成本且能夠減少生產(chǎn)過程中廢棄物排放的太陽能電池片加工工藝。
《一種太陽能電池片加工工藝》解決其技術問題所采用的技術方案是:該太陽能電池片加工工藝,包括以下步驟:
A、對需要加工的硅片進行檢測,去除不合格硅片;
B、將經(jīng)過檢測的合格硅片放入堿性溶液中進行表面制絨處理,并將制絨處理后殘余的堿性廢液收集起來;
C、將制絨處理過的硅片放入擴散設備中進行擴散制結處理;
D、將經(jīng)過擴散制結處理的硅片放入酸性溶液中進行去磷硅玻璃處理,并將去磷硅玻璃處理后殘余的酸性廢液收集起來;
E、對擴散制結后得到的硅片進行濕法刻蝕處理;先使用氫氟酸對擴散制結后得到的硅片的各個表面進行潤洗并將潤洗后殘余的氫氟酸廢液收集起來,將步驟D中得到的去磷硅玻璃太陽能電池片清洗后;然后將硅片放入硝酸溶液中進行刻蝕并將刻蝕后殘余的硝酸廢液收集起來,接著用堿性溶液對刻蝕后的硅片進行清洗并將清洗后殘余的堿性溶液收集起來,最后利用純水對硅片進行清洗并進行干燥處理;
F、利用PECVD設備在經(jīng)過濕法刻蝕處理的硅片表面制備氮化硅反射層;
G、將鍍有減反射膜的硅片采用絲網(wǎng)印刷的方式在硅片的上下表面印制正、負電極;
H、將經(jīng)過絲網(wǎng)印刷的硅片放入燒結設備中進行燒結處理后得到太陽能電池片;
I、將不合格的太陽能電池片放入收集起來的堿性廢液中除去太陽能電池片鋁背場的部分鋁層,再將經(jīng)過堿性廢液浸泡的不合格太陽能電池片放入收集起來的酸性廢液中除去太陽能電池片的剩余鋁層得到去鋁太陽能電池片以及含鋁廢液,含鋁廢液通過化學方式轉(zhuǎn)化為氧化鋁進而用于制備電子鋁漿,所述電子鋁漿用于步驟G中絲網(wǎng)印刷的漿料;去鋁太陽能電池片經(jīng)過清洗后,浸泡在收集起來的硝酸廢液中將去鋁太陽能電池片表面的銀浸出,得到去銀太陽能電池片以及含銀酸液;將去銀太陽能電池片放入收集起來的氫氟酸廢液中除去去銀太陽能電池片表面的氮化硅反射層,得到去氮化硅太陽能電池片清洗后得到純凈的硅片,所述硅片經(jīng)過步驟A至H后被加工成合格的太陽能電池片;含銀酸液中加入銅粉制成銀包銅粉用于制備電子漿料,所述電子漿料用于步驟G中絲網(wǎng)印刷的漿料。
進一步的是,所述含銀酸液中加入銅粉制成銀包銅粉的具體方法如下所述:在含銀酸液中加入銅粉得到固液混合物,所述含銀酸液與銅粉的重量比為1.5~3,將固液混合物抽入研磨設備中循環(huán)研磨20~50分鐘即可得到銀包銅粉。
進一步的是,所述含銀酸液與銅粉的重量比為2。
進一步的是,所述銅粉的粒徑為2~3微米。
進一步的是,所述固液混合物抽入研磨設備中循環(huán)研磨的時間為30分鐘。
進一步的是,所述含銀酸液的溫度為20℃。
進一步的是,所述步驟B中收集起來的堿性廢液濃度為5%。
進一步的是,所述步驟D中收集起來的酸性廢液濃度為5%。
進一步的是,所述步驟E中收集起來的氫氟酸廢液濃度為0.5%。
進一步的是,所述步驟E中收集起來的硝酸廢液濃度為1.5%。
《一種太陽能電池片加工工藝》的有益效果是:該太陽能電池片加工工藝通過將加工過程中產(chǎn)生的大量堿性廢液、酸性廢液、氫氟酸廢液、硝酸廢液收集起來,將報廢失效以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格太陽能電池片放入收集起來的堿性廢液中除去太陽能電池片鋁背場的部分鋁層,再將經(jīng)過堿性廢液浸泡的不合格太陽能電池片放入收集起來的酸性廢液中除去太陽能電池片的剩余鋁層得到去鋁太陽能電池片以及含鋁廢液,含鋁廢液通過化學方式轉(zhuǎn)化為氧化鋁進而用于制備電子鋁漿,所述電子鋁漿用于絲網(wǎng)印刷的漿料;去鋁太陽能電池片經(jīng)過清洗后,浸泡在收集起來的硝酸廢液中將去鋁太陽能電池片表面的銀浸出,得到去銀太陽能電池片以及含銀酸液;將去銀太陽能電池片放入收集起來的氫氟酸廢液中除去去銀太陽能電池片表的氮化硅反射層,得到去氮化硅太陽能電池片清洗后得到純凈的硅片,所述硅片可重新用于太陽能電池片的加工原料,含銀酸液中加入銅粉制成銀包銅粉用于制備電子漿料,所述電子漿料用于絲網(wǎng)印刷的漿料,該工藝利用太陽能電池片生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢液用于回收處理報廢失效以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格太陽能電池片,不但避免了大量廢液排放以及不合格太陽能電池片銷毀造成的環(huán)境污染,同時回收的硅片、銀包銅粉、鋁漿可直接供應給太陽能電池片生產(chǎn)線,既做到了廢液的重復利用,同時還減少了廢棄物的產(chǎn)生,更加利用環(huán)保生產(chǎn),可以大大降低太陽能電池片加工過程中原料的使用量,從而降低了太陽能電池片的生產(chǎn)成本。
《太陽能電池片熱處理工藝》目的是提供一種太陽能電池片熱處理工藝,進一步提高電池片光電轉(zhuǎn)換效率,提高經(jīng)濟效益。
一種太陽能電池片熱處理工藝,包括:a)從經(jīng)過印刷燒結后的太陽能電池片中,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%,且填充因子在70%以上的電池片;b)對篩選出的電池片進行低溫退火,以提高所述篩選出的電池片的轉(zhuǎn)換效率,所述低溫退火的溫度低于正常的燒結溫度;c)對經(jīng)低溫退火后的電池片進行分揀測試,篩選出填充因子下降的電池片;d)對步驟c)中篩選出的電池片進行重新燒結,以提高所述電池片的填充因子,所述重新燒結的溫度與正常燒結溫度相同;e)對經(jīng)重新燒結的電池片進行分揀測試,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%的電池片,返回步驟b),直至篩選出的大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率均高于18%,且填充因子在70%以上。
優(yōu)選的,所述電池片的基底材料為單晶硅,所述篩選出的電池片為因單晶硅拉制過程中引入的缺陷導致的轉(zhuǎn)換效率低的太陽能電池片。
優(yōu)選的,在印刷燒結之前還包括:電池片表面的制絨過程、擴散制結過程和周邊等離子刻蝕過程,所述擴散制結過程為,在電池片的正面進行擴散制結,在電池片的背面擴散制作背場。
優(yōu)選的,進行周邊等離子刻蝕過程后還包括,沉積減反射膜過程和印刷電極過程,所述沉積減反射膜過程為,在電池片的正面和背面先后均進行減反射膜的沉積。
優(yōu)選的,制作所述電池片的基底材料為N型單晶硅。
優(yōu)選的,所述低溫退火的時間為30秒-4分鐘。
優(yōu)選的,所述低溫退火的溫度為250攝氏度-550攝氏度。
優(yōu)選的,所述減反射膜為富氫的氮化硅薄膜、富氫的氮氧化硅薄膜和富氫的氮化鈦薄膜中的至少一種。
優(yōu)選的,所述低溫退火過程可在非氧化性氣氛下進行。
《太陽能電池片熱處理工藝》實施例提供的太陽能電池片熱處理工藝,通過篩選出轉(zhuǎn)換效率偏低的太陽能電池片,并對篩選出的電池片進行低溫退火,即重新返燒過程,由于篩選出的電池片轉(zhuǎn)換效率低是由在硅基底材料制備過程中引入的缺陷引起的,這些缺陷在太陽能電池片的制備過程中是無法完全消除的,但是該實施例中以低于正常燒結溫度和燒結時間進行重新返燒,可使減反射膜中具有鈍化作用的元素(主要為氫元素)進一步的鈍化基底材料中的缺陷,即可進一步的減少基底材料中的缺陷從而提高了晶體硅太陽能電池片的轉(zhuǎn)換效率。
在經(jīng)過低溫退火之后,由于低溫退火過程可能導致電池片柵線中的玻璃體性質(zhì)發(fā)生變化,從而可能導致填充因子下降,進而也會影響電池片的轉(zhuǎn)換效率,因此對填充因子下降的電池片再次以正常燒結溫度進行燒結,從而提高其填充因子。
低溫退火和重新燒結過程循環(huán)進行,低溫退火過程可以修復單晶硅和多晶硅基底材料中的缺陷,而重新進行的正常燒結過程又可以修復低溫退火過程產(chǎn)生的缺陷,兩個處理過程相互配合,在每一步驟后都會得到轉(zhuǎn)換效率高于18%,且填充因子在70%以上的電池片,之后再對剩余不滿足要求的電池片進行處理,如此往復,經(jīng)過一步步的篩選、返燒等,能夠使大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率和填充因子滿足要求,即大大減少了低效片的數(shù)量,提高了經(jīng)濟效益。
《一種太陽能電池片加工工藝》涉及太陽能電池領域,尤其是一種太陽能電池片加工工藝。