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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 型硅片的基礎上擴散一層 N 型磷源，形成 PN 結。

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 ， 生成二氧化硅 （ SiO 2 ） 和磷原子 ， 其反應式如下 ：

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。但在有外來 O2 存在的情況下， PCl 5 會進一步分解成 P2O 5 并放出氯氣（ Cl 2 ）其反應式如下：  

4PCl 5 5O 2=2P 2 O 5 10Cl 2  

生成的 P 2 O 5 又進一步與硅作用，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 分解產生的 P 2 O 5 淀積在硅片表面， P 2O 5 與硅反應生成 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行擴散。

晶硅太陽能電池板的制作過程

晶硅太陽能光伏板的制做全過程 

3、去磷硅玻璃該加工工藝用以太陽能電池片生產加工全過程中，根據有機化學浸蝕法也即把硅片放到鹽酸水溶液中侵泡，使其造成放熱反應轉化成可溶的絡和物六氟硅酸，以除去外擴散制結后在硅片表層產生的一層層磷硅玻璃。在外擴散全過程中，POCL3與O2反映轉化成P2O5淀積在硅片表層。P2O5與Si反映又轉化成SiO2和磷分子，那樣就在硅片表層產生一層層帶有磷原素的SiO2，稱作磷硅玻璃。去磷硅玻璃的機器設備通常由本身、清理槽、伺服電機驅動器系統軟件、機械手臂、電氣系統和全自動配酸系統軟件等一部分構成，關鍵能源有鹽酸、N2、空氣壓縮、純凈水，熱排風系統和污水。鹽酸可以融解sio2由于鹽酸與sio2反映轉化成容易揮發的四氟化硅汽體。若鹽酸過多，反映轉化成的四氟化硅會深化與鹽酸反映轉化成可溶的絡和物六氟硅酸。 

4、低溫等離子刻蝕因為在外擴散全過程中，即便選用背對背外擴散，硅片的全部表層包含邊沿都將難以避免地外擴散上磷。PN結的反面所搜集到的光生電子器件會順著邊沿外擴散有磷的地區流進PN結的反面，而導致短路故障。因而，務必對太陽電池附近的夾雜硅開展刻蝕，以除去充電電池邊沿的PN結。一般 選用低溫等離子刻蝕技術性進行這一加工工藝。低溫等離子刻蝕是在底壓情況下，反映汽體CF4的孕媽分子結構在頻射輸出功率的激起下，造成電離并產生等離子技術。等離子技術是由感應起電的電子器件和正離子構成，反映波導管中的汽體在電子器件的碰撞下，除開轉化成正離子外，還能消化吸收動能并產生很多的特異性基團。特異性反映基團因為外擴散或是在靜電場功效下抵達SiO2表層，在那邊與被刻蝕原材料表層產生放熱反應，并產生揮發物的反映反應物擺脫被刻蝕化學物質表層，被超濾裝置抽出來波導管。

電池片流程

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電池片流程

擴散制結： 太陽能電池需要一個大面積的 PN 結以實現光電轉化， 而擴散爐就是制造太陽能電池P-N 結的專用設備。擴散用三氯氧磷為擴散源。在 830 度的高溫下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，得到磷離子，通過硅原子質檢的空隙向硅片內擴散，形成 P-N 結。

需注意 :

石英舟一舟可放置 500 片， 擴散面需跟制絨面在同一面上，擴散為單面擴散，工藝流程為 83 分鐘。

濕法刻蝕： 利用 HNO3 和 HF 的混合液體對擴散后硅片下表面和邊緣進行腐蝕 , 去除邊緣的 N 型硅 , 使得硅片的上下表面相互絕緣。

需注意 : 刻蝕分為干濕兩法 ，目前采用濕法，刻蝕后需做親水性測試。

如何判斷親水性是否良好？

用純水滴在硅片上看硅片上的擴散面積。機械臂流片需要返工因臭氧層丟失。

PEVCD:   鍍減反射膜可以有效降低光的反射 .

需注意 : 石墨舟一周可放置 240 片硅片，流程為 50 分鐘， 在此階段會發生色斑，色差等問題。

絲網印刷 ： 把帶有圖案的模版附著于絲網上進行印刷   ， 通常絲網由尼龍、聚酯、絲綢或金屬網制作而成  ， 承印物直接放在帶有模版的絲網下面，漿料在刮刀的擠壓下穿過絲網間的網孔  ， 只有圖像部分能穿過，印刷到承印物上印刷流程為背電極——背電場——正電極。

需注意 ： 斷柵 問題會出現在此工藝段。也是電池片的后一大工藝段。