隨著能源消耗呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的化石能源日漸枯竭，環(huán)保型的新能源成為了擺在人們面前必須要解決的問(wèn)題。而在新能源之中，光伏能源作為其中最重要的一種，它的基本組件就是光伏電池片。本文將重點(diǎn)介紹光伏電池片的工藝流程與種類。
光伏電池片的制作過(guò)程大致可分為多個(gè)步驟，其中主要包括：硅片清洗、擴(kuò)散、光刻、腐蝕、PN接點(diǎn)的金屬化，以及背接觸電極和鋁化等等。下面將對(duì)以上工藝流程進(jìn)行詳細(xì)闡述：
硅片的清洗是工藝流程中最基礎(chǔ)的一步。對(duì)于CZ法生長(zhǎng)的硅片，要先將其表面有機(jī)雜質(zhì)或氧化層剝離干凈，浸泡在HF和HNO3或NH4OH的混合液中進(jìn)行清洗；對(duì)于其它的生長(zhǎng)方法，比如多晶硅制備的硅片，硅片表面需要經(jīng)過(guò)黑點(diǎn)清洗、液滴清洗、Wash1、Wash2等多步驟清洗。硅片表面將完全無(wú)雜質(zhì)存在，才能進(jìn)行下一步驟。
擴(kuò)散是制備光伏電池片中非常重要的一步。通常在硅片表面進(jìn)行過(guò)氧化物熱蝕刻和擴(kuò)散源摻雜的基礎(chǔ)上，構(gòu)成P型摻雜區(qū)，接著將極純的摻雜源如P2O5或B2O3等添加到爐管中，經(jīng)過(guò)高溫反應(yīng)，擴(kuò)散成N型摻雜區(qū)。完全形成PN結(jié)構(gòu)后，再用輕微的HF溶液腐蝕硅表面氧化物，從而形成平整的電池表面。
光刻和腐蝕是光伏電池片加工的兩個(gè)重要步驟。在光刻的過(guò)程中，使用光刻膠將玻璃引腳鋁片的位置進(jìn)行保護(hù)，然后進(jìn)行腐蝕刻蝕，以此來(lái)獲得準(zhǔn)確的刻蝕邊緣。
根據(jù)硅片材料的不同，光伏電池片可以分為單晶硅太陽(yáng)能電池和多晶硅太陽(yáng)能電池。接下來(lái)將對(duì)以上兩類光伏電池片進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
單晶硅太陽(yáng)能電池的制作工藝繁瑣且成本較高，但是單晶硅制成的電池的轉(zhuǎn)換效率比較高，可以達(dá)到15%以上。在制造單晶硅太陽(yáng)能電池時(shí)，一般是將硅單晶棒通過(guò)拉絲工藝?yán)芍睆?00mm至300mm的單晶圓錠，再利用切割機(jī)器將圓錠切成厚約0.3mm的硅片，整個(gè)流程相對(duì)比多晶硅太陽(yáng)能電池更為復(fù)雜。
多晶硅太陽(yáng)能電池制作工藝簡(jiǎn)單便攜，成本和制造工藝也比較容易掌握，目前市場(chǎng)上擁有多晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線的公司比較多。它是通過(guò)將多晶硅制成的硅磚切成直徑為125mm的硅片，利用擴(kuò)散材料摻雜形成電池的PN結(jié)構(gòu)，隨后附加導(dǎo)電材料等工藝流程，最終形成用于太陽(yáng)能發(fā)電的多晶硅太陽(yáng)能電池。
總之，制作光伏電池片需要經(jīng)歷多個(gè)工藝流程，其基本的工藝流程大致相同，區(qū)別在于硅片材料不同所衍生的工藝差異。不同類型的光伏電池片各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際使用中需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。
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