電池片的制作工藝

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擴散工藝

擴散目的

在來料硅片 P 型硅片的基礎(chǔ)上擴散一層 N 型磷源，形成 PN 結(jié)。

擴散原理

POCl 3 在高溫下 （ > 600 ℃ ） 分解生成五氯化磷 （ PCl 5 ） 和五氧化二磷 （ P 2 O 5 ）， 其反應(yīng)式如下 ：

5POCl 3=3PCl 5 P 2 O 5

生成的 P 2 O 5 在擴散溫度下與硅反應(yīng) ， 生成二氧化硅 （ SiO 2 ） 和磷原子 ， 其反應(yīng)式如下 ：

2P 2 O 5 5Si = 5SiO 2   4PPOCl 3

熱分解時，如果沒有外來的氧（ O 2 ）參與其分解是不充分的，生成的 PCl5 是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來 O2 存在的情況下， PCl 5 會進(jìn)一步分解成 P2O 5 并放出氯氣（ Cl 2 ）其反應(yīng)式如下：  

4PCl 5 5O 2=2P 2 O 5 10Cl 2  

生成的 P 2 O 5 又進(jìn)一步與硅作用，生成 SiO 2 和磷原子，由此可見，在磷擴散時，為了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl 5 對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣。就這樣 POCl 3 分解產(chǎn)生的 P 2 O 5 淀積在硅片表面， P 2O 5 與硅反應(yīng)生成 SiO 2 和磷原子，并在硅片表面形成一層磷 - 硅玻璃，然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴散。

單晶硅片

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單晶硅片 

當(dāng)今開發(fā)設(shè)計得更快的這種太陽電池，它的組成和生產(chǎn)工藝流程已定形，商品已普遍用以宇宙空間和路面設(shè)備。這類太陽電池以高純度的單晶硅棒為原材料，純凈度規(guī)定99.999%。以便降低成本成本費，如今路面運用的太陽電池等選用太陽能發(fā)電級的單晶硅棒，原材料性能參數(shù)有一定的放開。有的也可應(yīng)用集成電路工藝生產(chǎn)加工的頭尾料和廢次單晶硅原材料，歷經(jīng)復(fù)拉做成太陽電池專用型的單晶硅棒。將單晶硅棒切一片，通常片厚約0.3mm。硅片歷經(jīng)成型、研磨拋光、清理等工藝流程，做成待生產(chǎn)加工的原材料硅片。生產(chǎn)加工太陽電池片，先要在硅片上夾雜和外擴散，通常夾雜物為微量分析的硼、磷、銻等。外擴散是在石英管做成的高溫擴散爐中開展。那樣就在硅片上產(chǎn)生P/FONT>N 結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，將配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，單晶硅太陽電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過抽查檢驗，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件（太陽電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流，后用框架和封裝材料進(jìn)行封裝。用戶根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計，可將太陽電池組件組成各種大小不同的太陽電池方陣，亦稱太陽電池陣列。目前單晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率為 15% 左右，實驗室成果也有 20% 以上的。用于宇宙空間站的還有高達(dá) 50% 以上的太陽能電池板。

晶體硅電池片

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晶體硅電池片

3) 尺寸：符合廠家提供要求± 0.5mm 尺寸

1)厚度偏差：電池厚度的測量值與標(biāo)稱厚度允許的大差值。

2)總厚度偏差：在一系列點的厚度（包含電極厚度）測量中，被測電池的大厚度與小厚度的差值。

4)彎曲度： 正放電池片于工作臺上，以塞尺測量電池的彎曲度，“ 125 片”的彎曲度不超過 0.75mm ，電池的彎曲變形，一般情況下，用電池的彎曲度來衡量，電池的彎曲度如下圖所示。

5 ）電性能：按來料總數(shù)的千分之二比例進(jìn)行抽測，功率偏差在合同約定范圍之內(nèi)；

可焊性：用符合該電池片的互聯(lián)條,60w烙鐵，溫度 320—380 °。 將互聯(lián)條撕開后，主柵線上留下均勻的銀錫合金，則認(rèn)為該電池片具有可焊性。

7 ） 細(xì)柵線印刷：用橡皮在同一位置來回擦 1 0 次，柵線不脫落則認(rèn)為合格。

8 ） 減反射膜 與基體材料的附著強度的測試采用膠帶試驗測定粘合性的方法，膠帶附著強度不小于 44N/mm ，減反射膜不脫落。