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湯包 發達公司副總裁
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來源:股海煉金
發佈於 2008-12-01 18:28
太 陽 電 池 的 製 造
太 陽電 池 的 製 造
為了介紹太陽能電池的製造技術,我們先由最簡單的流程,即單晶矽太陽電池的製造技術談起。製程步驟則如以下所示:
拉晶:主要的原料為二氧化矽,利用晶種在拉晶爐中成長出一單晶矽碇。
修角:一般微電子產業所用的晶圓(wafer),是直接把單晶矽碇切片而成,但對於太陽電池而言,通常必須把許多晶片串聯成一方形陣,為了陣列排列的更緊密,大部分都先將單晶矽碇修角成四方形。
切片:用切片機將單晶矽碇切成厚度約0.5毫米的晶圓。
蝕刻及拋光:蝕刻的目的是去除在切片過程中所造成的應力層。拋光的目的是要降低微粒(particle)附著在晶圓上的可能性。
清洗:用去離子水(DI water)把晶圓表面的雜質污染物去除。
擴散:一般太陽電池均採用p型的基板,利用高溫熱擴散的處理,使p型的基板上形成一層薄薄的n型半導體。
網印或蒸鍍:將製作完成的晶圓,用銀膠印刷或是用蒸鍍的方法,在晶圓的表面接出導電電極,如此即可完成一個簡單的太陽電池。
而要如何製造才能提昇太陽電池的轉換效率,一直是學術界努力的目標。主要的做法可從下列幾 個方向著手:
將電極作成手指狀(Finger),以增加入射光的面積(圖一)。
將表面製成金字塔型的組織(Pyramid Texture)結構,並加入抗反射層,以減少光的反射量。
將金屬電極埋入基板中,以減少串聯電阻。(圖二)
因金屬與矽的接合處,有大量的缺陷,此易造成逆向飽和電流降低效率,因此製成PERL(Passivated-Emitter ,Rear Locally-diffused),減少實際電極與矽的接觸面積。(圖三)
點接觸式太陽電池(Point Contact Cells) (圖四),此電池的特點為電極均做在同一面,如此可增加入射光的面積,且易於焊線。
目前實驗室所製造出的太陽電池,其轉換效率幾乎可以達到最佳的水準,只可惜他們的製造過程多半過於複雜,量產不易。