整個(gè)硅片加工流程中為重要的一環(huán)切片環(huán)節(jié)切片環(huán)節(jié)所需的設(shè)備主要有截?cái)鄼C(jī)、開方機(jī)、磨倒機(jī)、粘棒機(jī)、脫膠機(jī)、切片機(jī)、脫膠機(jī)、清洗機(jī)、分選儀以及其他自動(dòng)化輔助設(shè)備等,其中切片機(jī)是切片環(huán)節(jié)設(shè)備切片機(jī)是一種使用高速運(yùn)動(dòng)的金剛石線對單晶硅棒進(jìn)行切片加工的精密生產(chǎn)設(shè)備在設(shè)備工作過程中,一根高速往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的金剛石線分布成切割線網(wǎng),通過由放線輪、張力輪、導(dǎo)輪、切割輪等組成的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)對單晶硅棒料進(jìn)行加工研磨,將硅棒切割為硅片目前國內(nèi)提供多線切割機(jī)廠商包括高測股份、宇晶股份、連城數(shù)控、上機(jī)數(shù)控及晶盛機(jī)電等電池片主流分類從襯底類型來看,可將電池片分為P型電池片和N型電池片兩類P型電池片P型電池原材料為P型硅片(摻雜硼)P型電池主要包括BSF(常規(guī)鋁背場電池)和PERC(鈍化發(fā)射極和背面電池)P型單晶硅PERC電池理論轉(zhuǎn)換效率極限為,PERC電池量產(chǎn)效率已逼近理論極限效率,很難再有大幅度的提升,并且未能徹底解決以P型硅片為基底的電池富有硼氧對所產(chǎn)生的光至衰減現(xiàn)象N型電池片在晶體生長過程中,若摻入微量III族元素(如硼、鎵等)可制得空穴導(dǎo)電的P(positive)型硅單晶若摻入微量V族元素(如磷、砷等)可制得電子導(dǎo)電的N。
多晶硅太陽能電池的制作工藝與單晶硅太陽能電池差不多。電池片加工
揭曉光伏電池片良率不足,成本居高不下問題。HJT異質(zhì)結(jié)電池顛覆了傳統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu),具有轉(zhuǎn)換效率高、制造工藝簡單、薄硅片應(yīng)用、溫度系數(shù)低、無光致衰減和電位衰減、可雙面發(fā)電等優(yōu)勢,而異質(zhì)結(jié)組件在轉(zhuǎn)換效率存在的優(yōu)勢,顯著超過了PERC。PERC比異質(zhì)結(jié)輸出效率低10%,意味著同樣功率指標(biāo)的電池組件,在整個(gè)發(fā)電周期,異質(zhì)結(jié)將比PERC多發(fā)10%的電。異質(zhì)結(jié)電池(HJT電池)的特點(diǎn)和優(yōu)勢1、無PID現(xiàn)象:由于電池上表面為TCO,電荷不會在電池表面的TCO上產(chǎn)生極化現(xiàn)象,無PID現(xiàn)象。同時(shí)實(shí)測數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)。異質(zhì)結(jié)太陽能電池的技術(shù)應(yīng)用與前景2、低溫制造工藝:HJT電池所有制程的加工溫度均低于250,避免了生產(chǎn)效率低而成本高的高溫?cái)U(kuò)散制結(jié)的過程,而且低溫工藝使得a-Si薄膜的光學(xué)帶隙、沉積速率、吸收系數(shù)以及氫含量得到較精確的控制,也可避免因高溫導(dǎo)致的熱應(yīng)力等不良影響。3、高效率:HJT電池一直在刷新著量產(chǎn)的電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄。HJT電池的效率比P型單晶硅電池高1-2%,而且之間的差異在慢慢增大。4、高光照穩(wěn)定性異質(zhì)結(jié)太陽能電池的技術(shù)應(yīng)用與前景:在HJT太陽能電池中不會出現(xiàn)非晶硅太陽能電池中常見的Staebler-Wronski效應(yīng)。同時(shí)HJT電池采用的N型硅片,摻雜劑為磷。 電池片加工用廢次單晶硅料和冶金級硅材料熔化澆鑄而成。
單爐投料量達(dá)2800kg以上設(shè)備廠商連城數(shù)控收購美國Kayex公司晶盛機(jī)電開發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的ZJS系列全自動(dòng)單晶爐北方華創(chuàng)傳承五十多年電子裝備及元器件的生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)其他廠商還有京運(yùn)通、天通吉成等等,目前國內(nèi)廠商的設(shè)備水平已走在全球前列,我國光伏單晶爐設(shè)備已經(jīng)國產(chǎn)化切割技術(shù)伏硅片切割主要采用線鋸切割方式,有游離磨料和固結(jié)磨料切割兩類1.游離磨料以砂漿切割為,通過鋼線、游離液體磨料和待切割材料三者間的相互摩擦作用進(jìn)行切割2.固結(jié)磨料切割用金剛線(金剛石粉固定在鋼線上)對材料進(jìn)行切割,相較前者具有切割速度快、硅片品質(zhì)高、成本低、切割液環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)2017年以來金剛線切割已在單晶領(lǐng)域完全取代了砂漿切片2017-2021年金剛線母線直徑從70μm降低到45μm、單晶硅片厚度從185μm降低到170μm、同尺寸硅片每公斤方棒出片量從60片提升到70片硅片制備單晶爐拉制出硅棒后主要經(jīng)過截?cái)?、開方、磨倒、切片4道主要工序形成單晶硅片截?cái)喙ば驅(qū)⒐璋羟懈畛伤栝L度開方工序?qū)⒔財(cái)嗪蟮膱A柱形硅棒加工成長方體磨倒工序?qū)⒎桨暨M(jìn)行磨面、拋光、倒角切片工序?qū)⒛伜蠊璋羟懈罴庸楣杵?,是?shí)現(xiàn)硅片薄片化的關(guān)鍵。
使Si氧化為SiO2,然后HF溶解SiO2,并生成絡(luò)合物H2SiF6。從而導(dǎo)致硅表面發(fā)生各向同性非均勻性腐蝕,形成粗糙的多孔硅層,有利于減少光發(fā)射,增強(qiáng)光吸收表面,為了控制化學(xué)反應(yīng)的劇烈程度,有時(shí)加入一些其他的化學(xué)品。3Si+4HNO3=3SiO2+2H2O+4NOSiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2OSi+HNO3+6HF=H2SiF6+HNO2+H2O+H213絨面為什么是球形在硅與硝酸的反應(yīng)中,除了生成SiO2,還生成NO氣體,在硅片表面形成氣泡,導(dǎo)致硅片表面產(chǎn)生球形腐蝕坑的只要原因。14為什么去除多孔硅膜酸腐蝕易在多晶硅表面形成一層彩色均勻的多孔硅膜,這個(gè)多孔硅膜具有極低的發(fā)射系數(shù),但是,它不利于p-n結(jié)的形成和印刷電極,使用稀釋的NaOH溶液來去除多孔硅膜。15多晶硅絨面形貌隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,表面形貌從微裂紋狀到氣泡狀,發(fā)射率是一個(gè)先降后升的過程,其中微裂紋狀織構(gòu)的發(fā)射率比氣泡狀的低,但綜合后續(xù)工藝要求表面織構(gòu)的形貌應(yīng)介于微裂紋狀和氣泡狀之間。16硅片清洗中的超聲波技術(shù)超聲波清洗是半導(dǎo)體工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種清洗方法,該方法的優(yōu)點(diǎn)是:清洗效果好,操作簡單,對于復(fù)雜的器件和容器也能,但該法也具有噪音較大、換能器易壞的缺點(diǎn)。該法的清理原理如下:在強(qiáng)烈的超聲波作用下。
而薄膜電池如果能夠解決轉(zhuǎn)換效率不高、制備薄膜電池所用設(shè)備價(jià)格昂貴等問題,會有巨大的發(fā)展空間。
當(dāng)前晶硅電池研發(fā)效率的比較高水平從HBC量產(chǎn)效率來看,根據(jù)普樂科技。HBC電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)25%~,2017年,Kaneka將HBC電池世界紀(jì)錄刷新到,這也是迄今為止晶硅太陽能電池研發(fā)效率的比較高水平IBC與非晶硅鈍化技術(shù)的結(jié)合是未來IBC電池效率提升的方向之一,極具性價(jià)比的IBC衍生工藝路線將TOPCon鈍化接觸技術(shù)與IBC相結(jié)合,即是TBC電池,又名POLO-IBC電池從TBC量產(chǎn)效率來看,根據(jù)普樂科技,TBC電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá),F(xiàn)raunhofer創(chuàng)下實(shí)驗(yàn)室比較高轉(zhuǎn)換效率記錄、降造成本,是實(shí)現(xiàn)IBC電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素根據(jù)普樂科技測算,目前經(jīng)典IBC的設(shè)備投資額約為3億元/GW左右1.產(chǎn)線投資上由于IBC、TBC、HBC電池工藝路線分別兼容部分PERC、TOPCon、HJT的設(shè)備,通過開發(fā)配套工藝和設(shè)備升級改造,以小代價(jià)實(shí)現(xiàn)與目前規(guī)模化的生產(chǎn)線兼容的IBC工藝路線,能夠帶動(dòng)XBC電池的工藝成熟,帶動(dòng)設(shè)備投資端的下降2.工藝設(shè)備上可采用半導(dǎo)體常用的精度更高、均勻性更好的離子注入設(shè)備代替光伏中均勻性較差的高溫磷擴(kuò)散設(shè)備制備前場區(qū)和背場區(qū),疊加絲網(wǎng)印刷、PECVD沉積掩膜、激光開膜等產(chǎn)業(yè)化工藝取代復(fù)雜且昂貴的光刻掩膜、電鍍等高成本技術(shù),適用于量產(chǎn)化IBC電池3.材料選擇上選用更低成本的TCO膜和靶材。 與傳統(tǒng)硅晶太陽能電池相比,這種新型太陽能電池可以吸收直射陽光以及漫射光源(如室內(nèi)燈光等)。天津電池片是什么
硅片因?yàn)楸旧淼那懈罨蚱渌虺霈F(xiàn)的表面有規(guī)則的白斑,那是無法去掉。電池片加工
常用的超聲波頻率為20kHz到40kHz左右),液體介質(zhì)內(nèi)部會產(chǎn)生疏部和密部,疏部產(chǎn)生近乎真空的空腔泡,當(dāng)空腔泡消失的瞬間,其附近便產(chǎn)生強(qiáng)大的局部壓力,使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂,因此使硅片表面的雜質(zhì)解吸。當(dāng)超聲波的頻率和空腔泡的振動(dòng)頻率共振時(shí),機(jī)械作用力達(dá)到比較大,泡內(nèi)積聚的大量熱能,使溫度升高,促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。超聲波清洗的效果與超聲條件(如溫度、壓力、超聲頻率、功率等)有關(guān),而且提高超聲波功率往往有利于清洗效果的提高,但對于小于1μm的顆粒的去除效果并不太好。該法多用于硅片表面附著的大塊污染和顆粒。17硅片清洗中的兆聲波技術(shù)兆聲波清洗不但保存了超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn),而且克服了它的不足。兆聲波清洗的機(jī)理是由高能(850kHz)頻振效應(yīng)并結(jié)合化學(xué)清洗劑的化學(xué)反應(yīng)對硅片進(jìn)行清洗的。在清洗時(shí),由換能器發(fā)出波長為1μm頻率為。溶液分子在這種聲波的推動(dòng)下作加速運(yùn)動(dòng),比較大瞬時(shí)速度可達(dá)到30cm/s。因此,形成不了超聲波清洗那樣的氣泡,而只能以高速的流體波連續(xù)沖擊晶片表面,使硅片表面附著的污染物的細(xì)小微粒被強(qiáng)制除去并進(jìn)入到清洗液中。兆聲波清洗拋光片可去掉晶片表面上小于μm的粒子。 電池片加工