太陽能電池是一對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。一、太陽能電池的工作原理

太陽能電池是一對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結(jié)。

吉光光電當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收)光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

二、太陽能電池的制作過程

儲量豐富的硅

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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硅是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。20世紀(jì)末，我們的生活中處處可見硅的身影和作用，晶體硅太陽能電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。

生產(chǎn)過程

生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟：a、提純過程b、拉棒過程c、切片過程d、制電池過程e、封裝過程。

以單晶硅為例，其生產(chǎn)過程可分為：

工序一，硅片清洗制絨

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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目的表面處理：

清除表面油污和金屬雜質(zhì))

去除硅片表面的切割損壞層)

在硅片表面制作絨面，形成減反射織構(gòu)，降低表面反射率)

利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕，在硅片表面形成3-6微米的金字塔結(jié)構(gòu)，這樣光照在硅片表面便會經(jīng)過多次反射和折射，增加了對光的吸收)

工序二，擴(kuò)散

硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散，制作N型發(fā)射極區(qū)，以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)：PN結(jié)。

POCl3液態(tài)分子在N2載氣的攜帶下進(jìn)入爐管，在高溫下經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換，并擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面，激活形成N型摻雜，與P型襯底形成PN結(jié)。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

POCl3+O2(rarr)P2O5+Cl2P2O5+Si(rarr)SiO2+P

工序三，等離子刻邊

去除擴(kuò)散后硅片周邊形成的短路環(huán))

工序四，去除磷硅玻璃

去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層)。

工序五，PECVD

目的減反射+鈍化：

PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)

制作減少硅片表面反射的SiN薄膜(～80nm))

SiN薄膜中含有大量的氫離子，氫離子注入到硅片中，達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的，有效降低了載流子的復(fù)合，提高了電池的短路電流和開路電壓。

工藝原理：

硅烷與氨氣反應(yīng)生成SiN淀積在硅片表面形成減反射膜。

利用高頻電源輝光放電產(chǎn)生等離子體對化學(xué)氣相沉積過程施加影響的技術(shù)。由于等離子體存在，促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離，促進(jìn)反應(yīng)活性基團(tuán)的生成，從而降低沉積溫度。PECVD在200℃～500℃范圍內(nèi)成膜，遠(yuǎn)小于其它CVD在700℃～950℃范圍內(nèi)成膜。

反應(yīng)過程中有大量的氫離子注入到硅片中，使硅片中懸掛鍵飽和、缺陷失去活性，達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的。

工序六，絲網(wǎng)印刷

用絲網(wǎng)印刷的方法，完成背場、背電極、正柵線電極的制作，已引出產(chǎn)生的光生電流)

工藝原理：

給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出)

正面電極用Ag金屬漿料，通常印成柵線狀，在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時使光線有較高的透過率)

背面通常用Al金屬漿料印滿整個背面，一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻，二是減少背面的復(fù)合)

工序七，烘干和燒結(jié)

目的及工作原理：

烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發(fā)(前3個區(qū)))

在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸(中間3個區(qū)))

鋁硅合金過程實(shí)際上是一個對硅進(jìn)行P摻雜的過程，需加熱到鋁硅共熔點(diǎn)(577℃)以上。經(jīng)過合金化后，隨著溫度的下降，液

相中的硅將重新凝固出來，形成含有少量鋁的結(jié)晶層，它補(bǔ)償了N層中的施主雜質(zhì)，從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的P層，達(dá)到了消除背結(jié)的目的。

在正面形成銀硅合金，以良好的接觸和遮光率)

Ag漿料中的玻璃添加料在高溫(~700度)下燒穿SiN膜，使得Ag金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點(diǎn)(760度)以上進(jìn)行合金化。