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多晶硅應用價值
在太陽能利用上,單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。要使太陽能發(fā)電具有較大的市場,被廣大的消費者接受,就必須提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。從國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。多晶硅和多晶硅的區(qū)別是,當熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則形成單晶硅。如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如在力學性質(zhì)、電學性質(zhì)等方面,多晶硅均不如單晶硅。多晶硅可作為拉制單晶硅的原料。
八、快速燒結(jié)
經(jīng)過絲網(wǎng)印刷后的硅片,客退太陽能板電池板價格,不能直接使用,需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié),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(guān)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(jié)爐分為預燒結(jié)、燒結(jié)、降溫冷卻三個階段。預燒結(jié)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(jié)階段中燒結(jié)體內(nèi)完成各種物理化學反應,形成電阻膜結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)固定地粘附于基片上。
3、刻蝕
在擴散工序,采用背靠背的單面擴散方式,硅片的側(cè)邊和背面邊緣不可避免地都會擴散上磷原子。當陽光照射,P-N結(jié)的正面收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區(qū)域流到P-N結(jié)的背面,造成短路通路。短路通道等效于降低并聯(lián)電阻。刻蝕工序是讓硅片邊緣帶有的磷的部分去除干凈,避免了P-N結(jié)短路并且造成并聯(lián)電阻降低。
濕法刻蝕工藝流程:上片→蝕刻槽(H2SO4HNO3HF)→水洗→堿槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片
HNO3反應氧化生成SiO2,HF去除SiO2??涛g堿槽的作用是為了拋光未制絨面,使電池片變得光滑;堿槽的主要溶液為KOH;H2SO4是為了讓硅片在流水線上漂浮流動起來,并不參與反應。
干法刻蝕是用等離子體進行薄膜刻蝕。當氣體以等離子體形式存在時,一方面等離子體中的氣體化學活性會變得相對較強,選擇合適的氣體,就可以讓硅片更快速的進行反應,實現(xiàn)刻蝕;另一方面,可利用電場對等離子體進行引導和加速,使等離子體具有一定能量,當轟擊硅片的表面時,硅片材料的原子擊出,可以達到利用物理上的能量轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)刻蝕的目的。
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