光伏电池制造工艺及应用参考答案.docx
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光伏电池制造工艺及应用参考答案
、填空题〔28〕
1、我们公司主要使用的太阳能电池材料是_单晶硅_。
2、化学清洗中HCL的作用_去除金属离子_。
3、我们公司生产的单晶硅片是N型还是P型硅_P型_。
4、制绒的目的是:
去除外表污垢和金属杂质、去除硅片外表的损伤层、增加PN结的外表积、形成绒面减少反射增强阳光的吸收。
5、制绒工艺化学反响方程式_SI+NAOH>NA2SIO3+H2_。
6、去PSG工艺化学总方程式_SIO2+HiH2SIF6+H2O_。
7、硅片在切割的过程中所造成的损伤层约__10um左右。
8、制绒工艺主要控制点—减薄量__、—反射率—、—外观__、一绒面成活率_。
9、单晶制绒是利用晶体硅的___100__、___111___不同晶向在—碱溶液___中进行
__各向异性腐蚀的特性。
10、扩散过程中应用气体N2O2小N。
11、扩散在电池片上主要目的是形成一层PN结。
12、进入扩散间必须经过二次风淋,穿戴好_洁净服、_静电鞋、口罩、乳胶手套。
13、扩散方块电阻不均匀度冬10%,同一硅片扩散方块电阻不均匀度_<
5%。
14、检测方块电阻用到四探针仪器,测试时扩散面向上。
15、清洗石英器件所需要的化学品HF、HCL2,清洗时应戴好积防
毒面具,防酸服,戴好乳胶手套、防酸长手套。
16、POCI3在高温下〔>600C〕分解的反响式为_〔5POCL3>6003PCL5+P205〕,其中生成的P2O5在扩散温度下与硅反响式为〔2P2O5+5Si=5SiO2+4P〕,在有氧气的
存在时,POCI3热分解的反响式为〔POCL3+O2=2P205+6CL2。
17、PECVD勺中文名称:
等离子体增强化学气相沉积。
18、PECVDt膜方式有直接式、间接式两种。
19、镀减反射膜需要用到SIH4、NH3N2、压缩空气四种气体。
20、镀膜是以膜厚、折射率两个参数为工艺依据,影响镀膜质量的有:
管内特气
流量比、压强、功率、时间〔或传输速度〕、温度。
21、PECVDg椭偏仪仪器来检测其质量的好坏。
22、丝网印刷机的压缩空气压强要求_0.6—0.8MPa_,真空压强要求
—
24、丝网印刷有_五大要素组成,分别是—丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片
25、丝网印刷添加浆料必须遵守—少量屡次
26、烧结炉的作用是烘干浆料,去除浆料中的有机成分:
提高电池片的开路电压和填充因子,使其具有电阻特性;通过高温烧结,使上下电极形成良好的欧姆接触;提高电池片的转换效率。
27、烧结炉的流程有上料区、烘干区、〔预、主〕烧结区、回温区〔冷却区!
、下料区
28、烧结炉的关机步骤需要注意的是—炉温降到200度以下时,才可以停止传送带。
29、测试条件要求光强—1000±50W/m2、温度_25±20C_、光谱分布AM1.5。
、选择题〔12〕
1、清洗间所涉及的化学品有〔ABCD
盐酸D硝酸
磷DSiF4
A〕
短路电流D串联电
A氢氧化钠B氢氟酸C
2、磷硅玻璃是有〔BC〕组成。
ACF4BSiO2C
3、刻蚀工艺会影响电池片的哪项电性能?
〔A并联电阻B开路电压C阻
4、以下方程式中属于刻蚀工艺的是〔C
ASiF4+2HFfH2[SiF6]
BCF4+SiO2>SiF4+CO2f
CCF4+SiO2+O2>SiF4+CO2f
DSiO2+4HF——fSiF4+2H2O
5、
单晶绒面呈〔
B〕形。
A
三角形B
金字塔形
C
圆形
D
正方形
6、
扩散洁净度要求是___C___。
A
10万级B
100万级C
1万级D
1000万级
7、
电阻测试___C_
__个点。
A4
B3
C5
D
6
8、
硅片扩散工艺结束后应抽取__A__
__片来检测。
A5
B6
C3
D
4
9、
POCl3是一种__
D___液体。
A白色B红色C
浮白色D无色
C.Si+NaOH二Na2SiO3+H2D.H2+O二HO
11、电池片镀膜的厚度是利用光学中的原理来减少反射。
〔C〕
A、光程差。
B、相长干预
C、相消干预D、光的衍射
12、电池片SiNx:
H薄膜镀膜厚度和折射率一般控制在〔B〕
Floodspeed
四.判断题〔5分〕
1.在操作过程中可以裸手拿取硅片
—60nm,
网版上升速度
回刮浆料速度
丝网间距
压力
印刷速度
〔x〕
2.丝网间距的调整原那么是:
在保证印刷质量的前提下,网板间距越大越好
〔x〕
3.背电场印刷、背电极印刷和正电极印刷使用了三种不同的浆料,使用过程中
要严格区分幵,杜绝混用现象出现。
〔V〕
4.烘箱的工艺数和烧结的工艺参数不允许随意更改。
〔V〕
5.直视测试仪闪光灯对人眼伤害的危险。
〔V〕
五、问答题〔52分〕
1、写出太阳能电池片产业链的分布流程?
答:
太阳能级硅材料T硅棒和硅片T电池片T组件T系统和应用
2、写出太阳能电池片的生产工艺制造过程?
答:
来料检验——清洗制绒面——扩散〔制P/N结〕——〔周边〕刻蚀——PECVD〔镀减反射膜〕——丝网印刷〔正负电极〕——烧结——分类检测——包装入库
3、刻蚀及去PSG勺目的?
答:
刻蚀的目的:
去除边缘的PN结,防止上下短路而造成的并联电阻低。
去PSG的目的:
去除硅片外表含有磷原子的SI02层。
4、边缘刻蚀冷热探针的工作原理?
答:
热探针和N型半导体接触时,传导电子将流向温度较低的区域,使得热探针处电子缺少,因而其电势相对于同一材料上的室温触点而言将是正的。
同样道理,
P型半导体热探针触点相对于室温触点而言将是负的。
此电势差可以用简单的微伏
表测量。
5、分别写出刻蚀及去PSG的工艺控制流程?
答:
刻蚀的流程;预抽,主抽,送气,辉光,清洗,预抽,主抽,充气
去PSG的流程:
酸洗〔HF〕,溢流水洗,喷淋,甩干
6、简述太阳能电池片制造PECVD勺目的及原理?
答:
目的:
在太阳电池外表沉积深蓝色减反膜-SiN膜。
PECVD技术原理:
是利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电〔或另加发热体〕使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反响气体,气体经一系列化学反响和等离子体反响,在样品外表形成固态薄膜。
7、什么是等离子体?
答:
等离子体:
由于物质分子热运动加剧,相互间的碰撞就会使气体分子产生电离,这样物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。
8、磷源更换操作流程是什么?
泄露应该怎么处理?
答:
源瓶更换的标准操作过程依次关闭进气阀门、出气阀门,拔出连接管道,更换源瓶,连接管道,翻开出气阀门、进气阀门。
液态源外溢了,要立即擦拭干净,并暂停工艺运行,仔细检查源瓶是否有破损。
对泄漏物处理必须戴好防毒面具和手套。
液体泄漏用沙土混和,倒至大量水中以稀释。
沾染皮肤时,要先用纸、棉花将液体吸去,然后再用清水冲至少15分钟。
如用水过少,会在皮肤形成磷酸引起灼伤,按酸灼伤处理。
9、扩散间生产流程及返工流程是什么?
操作时应注意哪些事项?
答:
生产流程:
幵机T对硅片自检T检查石英舟T插片T上浆T运行工艺T卸
片I测方块电阻
T返工片和碎片处理I流程卡填写返工流程:
来料时检出不合格的片
源I制绒,扩散时中途故障导致I清洗间I扩散间I反面扩散。
在生产操作时严禁裸手接触硅片,拿各种石英器件要轻拿轻放,工艺在运行时,时刻检查气体流量、温度、时间、设备是否有异常。
10、分别写出丝网印刷背极、背场、正极的目的、作用和使用的浆料以及烘箱的
作用?
答:
目的背电极--
-在太阳电池反面丝网印刷印上引出电极
背电场--
-通过烧结穿透反面PN结,和P型硅形成良好的欧姆接触。
正电极--
-在太阳电池正面丝网印刷银浆形成正电极
作用背电极---易于焊接
背电场---收集载流子
正电极---收集电流
浆料背电极---银铝浆背电场---铝浆正电极---银浆
烘箱的作用-------烘干浆料,去除浆料中的有机物,便于下一道印刷
11、丝网印刷常见的问题有哪些?
分别写出产生的原因及解决方法?
〔至少写出5
个问题〕
故障现象
造成原因
解决方法
粘板
丝网间距太小
加大丝网间距
印刷刮条不平
检查刮条的平整度
硅片有厚薄不均
检查来料
网板张力太小
更换网板
丝网刮不干净
增大刮条下降深度和印刷压力
P真空吸力太小:
调大真空吸力
浆料粘稠度太大
搅拌时间太长
减少搅拌时间
浆料在网板内停留时间过长
经常用刮浆板刮浆料
加元浆料未及时盖上盖子,导致有机溶剂挥发
加元浆料后及时盖上盖了
印刷偏移
设备故障
通知设备维修
:
更换新的网板后没有校准相机
从新校准相机
X/Y/Z轴或角度发生偏移
调整X/Y/Z轴使得网板印刷图形与硅片四边完全对称。
漏浆
网板微破且不影响图形
用薄胶带粘住漏浆部位
印刷偏移
见上面〔印刷偏移解决方法〕
WorkingBeam上定位卡口处有浆料
用干净的酒精布擦拭干净
网板破坏严重无法用胶带粘住
更换网板
隐裂
台面上有碎屑
停机,清理碎屑
网板上沾有碎屑
用干净的无尘布将网板擦拭干净
压力偏大
降低压力
:
实际压力比设定压力大出很多
刮刀咼度上升
虚印
印刷参数不适宜
抬高丝网间距,适当加大压力
刮条不平
更换刮条
网板使用时间太长
更换网板
印刷模糊
网板及刮条高度太高
降低网板及刮条高度或降低电机高度
硅片厚度不均匀
检查来料
台面不平
更换衬纸或调整台面
丝网间距太小
增大丝网间距
刮条不平
更换刮条
12、分类检测的电性能参数有哪些?
分别是什么意思?
〔至少8个〕
Isc:
在某特定温度和辐射度条件下,光伏发电器在短路状态下的输出电流;
Uoc:
在某特定的温度和辐射度下,光伏发电器在无负载〔即幵路〕状态下的端电压
Pmax在I-V曲线上电流和电压乘积为最大的点所表示的功率
Vmp对应最大功率点的电压
Imp:
对应最大功率点的电流
Rs:
系指太阳电池内部的与P-N结串联的电阻,它是由半导体材料体电阻、薄
层电阻、电极接触电阻等组成
Rsh:
系指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻
FF:
指太阳能电池的最大功率与幵路电压和短路电流的乘积之比
n:
指受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百
分比
13、请阐述分类检测的检测原理?
通过模拟太阳光照射,在标准条件下对电池片进行测试,根据不同的电性能对电池片进行分档•
14、请写出计算转换效率的公式?
EFF=X100%
15、丝网印刷的工作原理?
方式
通过刮条挤压丝网弹性形变后将浆料漏印在需要印刷的材料上的一种印刷
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- 电池 制造 工艺 应用 参考答案