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發(fā)布時間：2020-12-09 07:22

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視頻作者：蘇州振鑫焱光伏科技有限公司

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(tài)。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。

PECVD

PE 目的

在硅片表面沉積一層氮化硅減反射膜，以增加入射在硅片上的光的透射，減少反射，氫原子攙雜在氮化硅中附加了氫的鈍化作用。

其化學反應可以簡單寫成： SiH 4 NH 3 =SiN:H 3H 2 。

基本原理

PECVD 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（或另加發(fā)熱體）使樣品升溫到預定的溫度，然后通入適量的反應氣體，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。 PECVD 方法區(qū)別于其它 CVD 方法的特點在于等離子體中含有大量高能量的電子，它們可以提供化學氣相沉積過程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過程，生成活性很高的各種化學基團，因而顯著降低 CVD 薄膜沉積的溫度范圍，使得原來需要在高溫下才能進行的 CVD 過程得以在低溫下實現(xiàn)。

基本特征

1. 薄膜沉積工藝的低溫化（ < 450 ℃ ）。

2. 節(jié)省能源，降低成本。

3. 提高產能。

4. 減少了高溫導致的硅片中少子壽命衰減。

擴散方式

PE 設備有兩類：平板式和管式。

按反應方式分為：直接式（島津）和間接式（ Roth ＆ Rau ）。

直接式：基片位于一個電極上，直接接觸等離子體。

間接式：基片不接觸激發(fā)電極。在微波激發(fā)等離子的設備里，等離子產生在反應腔之外，然后由石英管導入反應腔中。在這種設備里微波只激發(fā) NH3 ，而 SiH4 直接進入反應腔。間接 PECVD 的沉積速率比直接的要高很多，這對大規(guī)模生產尤其重要。

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(jù)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(tǒng)軟件、機械手臂、電氣系統(tǒng)和全自動配酸系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(qū)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(fā)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。