单晶硅太阳能电池生产工艺的研究

zhaohongm

摘要
21世纪以来，传统能源短缺和环境污染成为了制约经济发展的主要问题，寻
找无污染的能源变得越来越迫切。太阳能作为一种洁净的可再生能源，受到了越
来越多的重视。预测显示，太阳能在整个能源结构中所占据的比例会在2050年上
升至20%，在2100年上升至70%。由此可见，能源结构在21世纪会有重大改变，
太阳能也会成为主要能源。目前，光伏发电己成为发展迅速的新兴行业，在未来
有着良好的前景。
本论文从太阳能电池的结构和材料两个方面分别介绍了同质结、异质结、肖
特基结太阳能电池，以及单晶硅、多晶硅、非晶硅、化合物太阳能电池，讲述了
太阳能电池的发电原理和基本结构，详细讨论了太阳能电池的电学特性以及重要
参数，分析了影响太阳能电池效率的一些因素。文章接下来讲解了太阳能电池产
业链中的每一个环节:沙子到冶金硅;冶金硅到半导体级硅;半导体级硅到单晶
硅片;单晶硅片到太阳能电池片;太阳能电池片到太阳能电池组件;光伏组件到
光伏系统。并分别介绍了并网系统、独立系统、混合系统，以及它们各自的特点
与利弊。
在太阳能电池的整条产业链中，最核心的就是太阳能电池片的生产工艺。本
文以单晶硅太阳能电池为例，对太阳能电池片生产的各个工段:制作绒面二扩散
制结、刻蚀、去磷硅玻璃、镀减反射膜、印刷电极、烧结以及重要工艺参数作了
详细的研究。最终的检测结果显示，绝大多数电池片的效率都超过了17.5%，表
明按照本文中的工艺参数，能得到性能良好的单晶硅太阳能电池片。最后结合实
践操作，在降低破片率、提高生产效率方面提出了一些建议。
关键词:光伏;单晶硅;太阳能电池;工艺
单晶硅太阳能电池生产工艺的研究