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刻蚀工艺
刻蚀目的
将硅片边缘的带有的磷去除干净,避免 PN 结短路造成并联电阻降低。
刻蚀原理
采用干法刻蚀。采用高频辉光放电反应, 采用高频辉光放电反应,使反应气体***成活性粒子,如原子或各种游离基,这些活性粒子扩散到硅片边缘,在那里与硅进行反应,形成挥发性生成物四***而被去除。
化学公式: CF 4 SIO 2 =SIF 4 CO 2
工艺流程
预抽,主抽,送气,辉光,抽空,清洗,预抽,主抽 ,充气。
影响因素
1. 射频功率
射频功率过高:等离子体中离子的能量较高会对硅片边缘造成较大的轰击损伤,导致边缘区域的电性能差从而使电池的性能下降。在结区(耗尽层)造成的损伤会使得结区复合增加。
射频功率太低:会使等离子体不稳定和分布不均匀,从而使某些区域刻蚀过度而某些区域刻蚀不足,导致并联电阻下降。
2. 时间
刻蚀时间过长:刻蚀时间越长对电池片的正反面造成损伤影响越大,时间长到一定程度损伤不可避免会延伸到正面结区,从而导致损伤区域高复合。
刻蚀时间过短:刻蚀不充分,没有把边缘鳞去干净, PN 结依然有可能短路造成并联电阻降低。
4. 压力
压力越大,气体含量越少,参与反应的气体也越多,刻蚀也越充份。
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电池片丝网印刷技术
1 引言
随着***能源的日趋紧张,太阳能以无污染、市场空间大等独有的优势受到世界各国的广泛重视,国际上众多大公司投入太阳能电池研发和生产行业。从太阳能获得电力,需通过太阳能电池进行光电变换来实现,硅太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件,广泛应用于各种照明及发电系统中。
2 硅太阳能电池的生产工序
太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体,利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质:当掺入硼、磷等杂质时,硅晶体中就会存在着一个空穴,形成 n 型半导体;同样,掺入磷原子以后,硅晶体中就会有一个电子,形成 p 型半导体, p 型半导体与 n 型半导体结合在一起形成 pn 结,当太阳光照射硅晶体后, pn 结中 n 型半导体的空穴往 p 型区移动,而 p 型区中的电子往 n 型区移动,从而形成从 n 型区到 p 型区的电流,在 pn 结中形成电势差,这就形成了电源。
硅太阳能电池生产的主要工序,从中可以看出丝网印刷是生产太阳能电池的重要工序,其印刷质量(厚度,宽度,膜厚一致性)影响电池片的技术指标。
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4.2 丝网
常用的丝网材料有不锈钢和尼龙 2 种。不锈钢丝网的特点是丝径细、目数多,耐磨性好,强度高,尺寸稳定,拉伸性小,由于丝径精细,油墨的通过性能好,尺寸精度稳定,适于太阳能电池片的印刷。尼龙丝网是由化学合成纤维制作而成,具有很高的强度,耐磨性、耐化学***性、耐水性、弹性都比较好,由于丝径均匀,表面光滑,故油墨的通过性也好。其不足是尼龙丝网的拉伸性较大。这种丝网在绷网后的一段时间内,张力有所降低,回收实验降级组件,使丝网印版松驰,精度下降,在太阳能电池片的印刷中采用不锈钢丝网。
制作丝网:制作丝网图形由***厂商订做,要根据印刷图形的精度选择丝网目数的高低、丝径的粗细、丝网开口面积的大小、丝网伸缩率的大小等,表 1 为日本特殊织物会社的部分丝网技术规格。
丝网的目数及丝径决定可印刷图形的宽度;对于背银和背铝这 2 道工序印刷由于实际印刷图形不复杂,所以对丝网要求不高,主要考虑印刷厚度即可,一般选用 250 ~ 280 目即可满足要求;正银印刷是对印刷要求高的一道印刷工序,主要是保证栅线的宽度要求及印刷膜厚的均匀性,一般选用 300 ~ 330 目,印刷后栅线的宽度值取决于丝网的线径及网孔的宽度。
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