形狀不規(guī)則的片料或大塊硅料在指定區(qū)域砸碎,對(duì)片料進(jìn)行破碎,使用砸料箱,注意此過程必須戴PVC手套、護(hù)目鏡,防止危害人體。挑選“硅料表面比較光滑的面”。大小塊料要盡量均勻,碎料盡量用來填縫隙。在裝料過程中,一定不能碰到坩堝內(nèi)壁,發(fā)現(xiàn)破壞要取出硅料,重新噴涂,直至符合要求再用。一半的硅料裝完后,領(lǐng)取摻雜劑,用電子天平稱重后均勻的放置到硅料的表面。摻雜劑假如完成后,繼續(xù)加入硅料,直至達(dá)到規(guī)定數(shù)量為止。加熱在真空狀態(tài)下開始加熱、按照一定的工藝程序,對(duì)硅料、熱場(chǎng)、坩堝等進(jìn)行排濕、排雜。熔化熔化與加熱的延伸、也可以理解為加熱,但在工藝程序上的設(shè)計(jì)上有較大的差別,熔化是將固體硅轉(zhuǎn)化成液體硅,溫度比較高可達(dá)1560度。操作者在中心觀測(cè)孔觀測(cè)是否融化完成,連續(xù)觀測(cè)3-5分鐘,若沒有硅料固體出現(xiàn),程序方可繼續(xù)向后運(yùn)行。長(zhǎng)晶熔進(jìn)入長(zhǎng)晶階段,打開隔熱籠以冷卻DS-BLOCK,坩堝內(nèi)硅液順著溫度梯度,從底部向頂部定向凝固。操作者在中心觀察孔觀察是否透頂手動(dòng)選擇合適的步驟。退火因在長(zhǎng)晶階段硅錠存在溫度梯度,內(nèi)部存在應(yīng)力。若直接冷卻出爐,硅錠存在隱裂,在開方和線切階段,外力作用會(huì)使硅片破裂。
原始的解決方法是用強(qiáng)堿來粗剝一下,但隨著原材料變薄也可用低一些的濃度與IPA混合溶液處理,5~6分鐘即可。遼寧精密五金電池片
原位摻雜:PECVD制備多晶硅膜并原位摻雜工藝優(yōu)勢(shì):沉積速度快,沉積溫度低,輕微的繞鍍,可以用PECVD直接制備多晶硅層,流程相對(duì)簡(jiǎn)化劣勢(shì):厚度均勻性較差,純度低,存在氣泡爆膜問題,導(dǎo)致致密度和良率較低目前產(chǎn)業(yè)化程度較慢,根據(jù)Solarzoom,目前拉普拉斯、捷佳偉創(chuàng)、金辰股份、無錫微導(dǎo)等國內(nèi)設(shè)備廠商已經(jīng)布局該方法原則上沒有繞鍍問題,與PERC產(chǎn)線不兼容,更適合新的產(chǎn)線,后續(xù)有望通過工藝的成熟改善鍍膜穩(wěn)定性,成為主流技術(shù)3.離子注入:LPCVD制備多晶硅膜結(jié)合擴(kuò)硼及離子注入磷工藝優(yōu)勢(shì):離子注入技術(shù)是單面工藝,摻雜離子無需繞鍍,工藝溫度低,成膜速度快劣勢(shì):擴(kuò)硼工藝要比擴(kuò)磷工藝難度大,需要更多的擴(kuò)散爐和兩倍的LPCVD,設(shè)備成本高,靶材用量大,方阻均勻性有偏差目前主要是隆基綠能有布局,因占地面積較大,幾乎沒有繞鍍問題但是設(shè)備成本昂貴,正逐漸被邊緣化成本分析,大部分的TOPCon產(chǎn)線可以從PERC產(chǎn)線升級(jí)得來,極大降低設(shè)備投資成本TOPCon產(chǎn)線延長(zhǎng)了PERC產(chǎn)線生命周期,有助于降低折舊費(fèi)用主要新增的設(shè)備包括:多晶硅/非多晶硅沉積的LPCVD/PECVD/PVD設(shè)備、硼擴(kuò)散設(shè)備等。 遼寧精密五金電池片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(huì)有巨大的發(fā)展空間。
總體來看。中國太陽能電池的國際市場(chǎng)份額和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力大幅提高。在產(chǎn)業(yè)布局上,中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢(shì)。在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū),已經(jīng)形成了各具特色的太陽能產(chǎn)業(yè)集群。太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上,而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;到21世紀(jì)末,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上,太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出,太陽能電池市場(chǎng)前景廣闊。展望未來編輯目前太陽能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種,它們各自的特點(diǎn)決定了它們?cè)诓煌瑧?yīng)用中擁有不可替代的地位。但是,未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會(huì)因薄膜太陽能電池的發(fā)展等原因而下降,但其主導(dǎo)地位仍不會(huì)根本改變;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(huì)有巨大的發(fā)展空間。
P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng),生成二氧化硅和磷原子,生成的P2O5淀積在硅片表面與硅繼續(xù)反應(yīng)生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成磷-硅玻璃(PSG),磷原子向硅中擴(kuò)散,制得N型半導(dǎo)體。3刻蝕在擴(kuò)散工序,采用背靠背的單面擴(kuò)散方式,硅片的側(cè)邊和背面邊緣不可避免地都會(huì)擴(kuò)散上磷原子。當(dāng)陽光照射,P-N結(jié)的正面收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到P-N結(jié)的背面,造成短路通路。短路通道等效于降低并聯(lián)電阻??涛g工序是讓硅片邊緣帶有的磷的部分去除干凈,避免了P-N結(jié)短路并且造成并聯(lián)電阻降低。濕法刻蝕工藝流程:上片→蝕刻槽(H2SO4HNO3HF)→水洗→堿槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片HNO3反應(yīng)氧化生成SiO2,HF去除SiO2??涛g堿槽的作用是為了拋光未制絨面,使電池片變得光滑;堿槽的主要溶液為KOH;H2SO4是為了讓硅片在流水線上漂浮流動(dòng)起來,并不參與反應(yīng)。干法刻蝕是用等離子體進(jìn)行薄膜刻蝕。當(dāng)氣體以等離子體形式存在時(shí),一方面等離子體中的氣體化學(xué)活性會(huì)變得相對(duì)較強(qiáng),選擇合適的氣體,就可以讓硅片更快速的進(jìn)行反應(yīng),實(shí)現(xiàn)刻蝕;另一方面,可利用電場(chǎng)對(duì)等離子體進(jìn)行引導(dǎo)和加速,使等離子體具有一定能量,當(dāng)轟擊硅片的表面時(shí),硅片材料的原子擊出。
經(jīng)破碎,用1:5的氫氟酸和硝酸混合液進(jìn)行適當(dāng)?shù)母g,然后用去離子水沖洗呈中性,并烘干。
光伏電池片位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游,是通過將單/多晶硅片加工處理得到的可以將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體薄片電池片主要原材料為硅片,主要輔材為銀漿、鋁漿和化學(xué)試劑,主要?jiǎng)恿殡娏杵?硅片是電池片主要原材料,在硅料價(jià)格持續(xù)上漲的背景下,硅片環(huán)節(jié)憑借其良好的價(jià)格傳導(dǎo)能力且相對(duì)穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)格局,維持較好盈利能力,占電池片成本約為74-75%銀漿:銀漿為電池片結(jié)構(gòu)中的電極材料,目前光伏銀漿需求隨著光伏行業(yè)的發(fā)展持續(xù)增長(zhǎng),占電池片成本約為8%光伏電池按原材料分為三類1.晶體硅太陽能電池2.薄膜太陽能電池3.各種新型太陽能電池單晶硅片制造企業(yè)利用單晶硅爐生產(chǎn)單晶硅棒多晶硅片制造企業(yè)利用鑄錠爐生產(chǎn)多晶硅錠之后再將硅棒或硅錠切割成單晶硅片或者多晶硅片,終用于太陽能電池板、電池組件生產(chǎn)光伏硅片大體可以分為多晶硅片和單晶硅片當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則為多晶如果晶面取向相同,則為單晶,單晶電池轉(zhuǎn)換效率可以比多晶電池高2-3個(gè)百分點(diǎn)生產(chǎn)步驟拉晶、切片為單晶硅片主要生產(chǎn)步驟,主要設(shè)備均已國產(chǎn)化拉晶工藝主要包括Fz法和Cz法懸浮區(qū)熔法(Fz-floatzone)。
目前太陽能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種。遼寧精密五金電池片
熔化后應(yīng)保溫約20分鐘,然后注入石墨鑄模中,待慢慢凝固冷卻后,即得多晶硅錠。遼寧精密五金電池片
市場(chǎng)份額仍將穩(wěn)居轉(zhuǎn)化效率從單晶和多晶電池角度來看,PERC單晶電池效率始終高于PERC多晶電池從量產(chǎn)效率來看,PERC電池量產(chǎn)效率呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì),PERC單晶電池量產(chǎn)效率由2016年的,據(jù)CPIA預(yù)計(jì),2022年P(guān)ERC單晶電池量產(chǎn)效率將達(dá),截至目前,單晶雙面PERC電池高效率記錄由隆基綠能于2019年1月創(chuàng)造,高效率達(dá)(CPVT認(rèn)證)從理論極限效率來看,根據(jù)測(cè)試機(jī)構(gòu)德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)測(cè)算,P型單晶硅PERC電池理論轉(zhuǎn)換效率極限為,P型PERC電池量產(chǎn)效率已十分逼近理論極限效率,效率提升空間有限二Con電池TOPCon是(TunnelOxidePassivatedContact)的縮寫,TOPCon電池屬于一種鈍化接觸型電池由于PERC電池金屬電極仍與硅襯底直接接觸,金屬與半導(dǎo)體的接觸界面由于功函數(shù)失配會(huì)產(chǎn)生能帶彎曲,并產(chǎn)生大量的少子復(fù)合中心,對(duì)太陽電池的效率產(chǎn)生負(fù)面影響若采用薄膜將金屬與硅襯底隔離,則可以減少少子復(fù)合。在電池背面制備一層超薄氧化硅,然后再沉積一層摻雜硅薄層,二者共同形成了鈍化接觸結(jié)構(gòu),即是TOPCon技術(shù)超薄氧化層可以使多子電子隧穿進(jìn)入多晶硅層,同時(shí)阻擋少子空穴復(fù)合,進(jìn)而電子在多晶硅層橫向傳輸被金屬收集,極大地降低復(fù)合速率,提升了電池的開路電壓和短路電流。
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