電池片的制作工藝

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擴(kuò)散工藝

擴(kuò)散目的

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

擴(kuò)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(kuò)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(shí)，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(duì)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(huì)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(kuò)散時(shí)，為了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl 5 對(duì)硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮?dú)獾耐瑫r(shí)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(kuò)散。

2. 短路電流

在一定的溫度和輻照條件下，太陽電池在端電壓為零時(shí)的輸出電流，通常用 I sc 來表示。

將 PN 結(jié)短路（ V=0 ），因而 IF=0 ，這時(shí)所得的電流為短路電流 Isc ，顯然有： I sc =  I L   ， I sc 與太陽電池的面積大小有關(guān)，面積越大，   I sc 越大。 I sc 與入射光的輻照度成正比。

3. 功率點(diǎn)

在太陽電池的伏安特性曲線上對(duì)應(yīng)大功率的點(diǎn)，又稱佳工作點(diǎn)。

4. 工作電壓

太陽電池伏安特性曲線上大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓。通常用 V m 表示

5. 工作電流

太陽電池伏安特性曲線上大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流。通常用 I m 表示

6. 轉(zhuǎn)換效率

受光照太陽電池的大功率與入射到該太陽電池上的全部輻射功率的百分比。   η = V m  I m  / A t

P in 其中 V m 和 I m 分別為大輸出功率點(diǎn)的電壓和電流， A t 為太陽電池的總面積， P in 為單位面積太陽入射光的功率。

7. 填充因子

太陽電池的大功率與開路電壓和短路電流乘積之比，通常用 FF 表示：   FF = I m V m / I sc V oc

I sc V oc 是太陽電池的極限輸出功率， I m V m 是太陽電池的大輸出功率，填充因子是表征太陽電池性能優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。

8. 電流溫度系數(shù)

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被測(cè)太陽電池溫度每變化 1 0 C   ，太陽電池短路電流的變化值，通常用 α 表示。對(duì)于一般晶體硅電池   α = 0.1%/ 0 C 。

9. 電壓溫度系數(shù)

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被測(cè)太陽電池溫度每變化 1 0 C   ，太陽電池開路電壓的變化值，通常用 β 表示。對(duì)于一般晶體硅電池   β  = - 0.38%/ 0 C 。    

太陽電池片標(biāo)準(zhǔn)

太陽電池片標(biāo)準(zhǔn)

4.1.6 外觀

電池的顏色應(yīng)均勻一致，無明顯的色差、水痕、手印等外觀缺陷。

電池的崩邊、鈍性缺口等外形缺損的尺寸要求：長(zhǎng)度不大于 1.5mm ，由邊緣向中心的深度不大于0.5mm ，同一片電池上正面出現(xiàn)此類外形缺損數(shù)量不超過三處。同時(shí)不允許電池上有肉眼可見的裂紋以及 V 形缺口。

4.2 力學(xué)性能

4.2.1   彎曲變形

一般情況下，電池的彎曲變形用電池的彎曲度來衡量。不同尺寸規(guī)格的電池允許的大彎曲度應(yīng)在產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定。

4.2.2 電極附著強(qiáng)度或電極 / 焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度

電極附著應(yīng)牢固，電極附著強(qiáng)度或電極 / 焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度不小于1.22N/mm. 。

4.3 電性能

4.3.1   電性能參數(shù)的溫度系數(shù)

應(yīng)按照電池使用要求的溫度范圍，測(cè)量其電性能參數(shù)的溫度系數(shù)。

4.3.2   電性能參數(shù)

電池電性能參數(shù)（包括低輻照度性能）應(yīng)在產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定。

4.4 熱循環(huán)試驗(yàn)

經(jīng) -40 °～ 85 °溫度循環(huán) 5 次后，電池的外觀，力學(xué)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，電池的轉(zhuǎn)換效率衰減不超過 3% 。