太阳能电池片实习报告格式工作范文Word文档格式.docx
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目录
引言11实习太阳能电池基础1
太阳能电池的简单学习1
太阳能电池的基本构造2
太阳能电池原理学习22丝印刷工艺学习与操作2
丝印刷工作原理2
设备的介绍2
印刷系统组成及分析3
传输装置3
印刷装置4
烘箱4
软件的使用5
辅料63生产注意事项及操作措施74实习心得85致谢96参考文献9
引言
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。
太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。
通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域;
通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。
二十世纪50年代,太阳能利用领域出现了两项重大技术突破:
一是1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池,二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。
这两项技术突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。
70年代以来,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。
1973年,美国制定了政府级的阳光发电计划,1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投入达8亿多美元。
1992年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。
日本在70年代制定了“阳光计划”,1993年将“月光计划”(节能计划)、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。
德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。
90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议,讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约,设立国际太阳能基金等,推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。
开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动,成为各国制定可持续发展战略的重要内容。
自“六五”以来我国政府一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划,大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。
二十多年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
而本文介绍的是中硅科技有限公司多晶硅太阳能电池的生产工艺,重点阐述其丝印刷工艺(工艺包括:
化学表面处理、磷扩散、周边及背结刻蚀、化学气象沉淀既PECVD、丝印刷、烧结、分档测试)。
一、实习太阳能电池基础
太阳能电池简单学习
根据我在中硅科技的学习,在太阳能电池的生产制造的发展过程中,都是围绕着两个重点,一个是提高太阳电池的光电转换效率,另一个是降低太阳电池的生产成本。
要提高太阳电池的转换效率就必须选择质量高的半导体材料和先进的制作工艺,可是这样一来,太阳电池的生产成本就大幅度地增加了。
目前在高效太阳电池的制作过程中,基本上是采用双面钝化、区域铝背场n"
P电池工艺和发射区钝化、硼背场n,PP,电池工艺un等两种工艺。
为了达到高效的目的,这两种工艺均采用了多道高温制作工艺和生产成本昂贵的光刻、蒸镀工艺,由于工艺步骤繁多、生产周期长、难以形成规模化的生产,生产成本非常高。
因此,在商用太阳电池的生产中,主要是用丝印刷的工艺来制作太阳电池电极,其特点是成本低、易于形成规模化生产。
目前,我国地面用太阳电池的生产几乎全部采用了丝印刷的制作工艺,我们实习公司的生产流程是制绒、清洗、扩散、刻蚀、PECVD、丝印刷、烧结、测试分选,而我从事的是丝印刷工序。
太阳能电池的基本构造
太阳能电池主要由PN结、上表面栅状电极、背面金属电极构成,并且要求表面和背面电极与硅片之间形成良好的欧姆接触。
目前为了提高太阳电池的效率,人们还在电池的背面作了背场,在电池正面作了减反射膜。
其中PN结的是太阳能电池的“心脏”,主要由磷扩散工艺完成,而栅状金属电极的印刷可以大大提高太阳能的转化效率。
太阳能电池原理学习
当光照在半导体上时,光所具有的能量被电子吸收,使其可以跃迁到更高的能级。
太阳电池就是利用价带电子吸收光子能量跃迁到导带,产生自由载流子从而实现光电转换,这就是太阳电池能量转换的基础一一一PN结的光生伏特效应。
当适当波长的光照射在PN结上时,在导带和价带中出现了电子和空穴,由于PN结势垒区存在着较强的内建电场,产生在势垒区的非平衡载流子以及从发射区和基区扩散进势垒区的非平衡载流子在内建电场的作用下,使得电子流入N区、空穴流入P区,此时若将PN结两端开路,则由于构不
篇二:
Si单晶太阳能电池生产实习报告
Si单晶太阳能电池生产实习报告
一、实践目的
学习Si太阳能电池片的制造工艺原理,初步了解和掌握太阳能电池的整个生产制造流程的工艺技术。
学习每个工艺的目的和作用,工艺原理、具体工艺参数。
熟悉半导体工艺设备半导体制造工艺技术以及工艺过程测试与分析方法,并学以致用、理论联系实际,巩固和理解所学的理论知识。
另外,培养在实际生产过程中发现问题、分析问题、解决问题和独立工作的能力,增强综合实践能力,建立劳动观念、实践观念和创新意识,树立实事求是、严肃认真的科学态度,提高综合素质。
二、实践安排
实践课程时间:
20XX-7-14至7-21日
7月14-15日在图书馆上查资料
7月16日对单晶硅表面制绒和腐蚀工艺
7月17日扩散制结
7月18日去磷硅玻璃
7月19日等离子刻蚀
7月20日镀减反射膜
7月21日丝印刷,烘干,烧结,测试
实践课程地点:
晶体楼一楼
实践课程教学内容:
学习太阳能电池的整个生产流程的工艺制造技术
三、实践过程和具体内容
1太阳能电池简介
随着化石能源的逐渐枯竭及伴随的环境恶化,人们迫切需求对环境友好的可再生能源。
太阳能是目前最具前景的新型能源:
用之不竭,且太阳能的使用不会破坏地球生态及环境;
安全,无污染,利用成本低,且不受地理条件限制。
太阳能利用的形式多种多样,其中太阳能电池技术可将太阳能直接转换为电能,被认为是最有效的利用太阳能的方式。
太阳电池发电具有很多优点,如安全可靠,无噪声,无污染等,这些优点是常规发电和其他发电方式所不及的。
太阳能电池的分类有很多种,按用途分有航天用电池和民用电池,按其结构可分为晶体电池(单
晶Si、多晶Si)、薄膜电池、化学太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池等。
目前市场上的太阳能电池主要是硅基太阳能电池,其中又以多晶硅太阳能电池为主流。
然而,能够提供太阳能电池用的高纯硅厂家主要在国外,包括美国、日本和德国,且近年来多晶硅原料已经明显出现市场缺口,由此带来了其价格的迅速攀升。
多晶硅的市场价格由20XX年的贸美元/kg猛涨到20XX年的400美元/kg,20XX年略有回降。
而目前太阳能电池的发电成本为5-6元/lkw·
h,约为煤电成本的10倍以上。
况且项目投资高,能耗高,一般建1000t的工厂需要18个月的工期,投资达10亿元以上。
另外,中国的产品市场主要在国外。
2太阳能电池的工作原理
当用适当波长的光照射非
均匀半导体(pn结)时,由于
内建场的作用(不加外电场)。
半导体内部产生电动势(光生
电压);
如将pn结短路,则会
出现电流(光生电流)。
这种由
内建电场引起的光电效应,称
为光生伏特效应。
太阳电池是
将光能转化为电能的半导体光
伏元件,利用的就是半导体的
光生伏特效应。
由于pn结势垒区内存在较强的内建电场(自n区指向p区),结两边的光生少数载流子受该场的作用,各自向相反的方向运动:
p区的电子穿过pn结进入n区;
n区的空穴进去p区,使p端电势升高,n端电势降低,于是pn结两端形成了光生电动势,这就是pn结的光生伏特效应。
由于光照产生的载流子各自向相反的方向运动,从而在pn结内部形成自n区向p区的光生电流IL。
由于光照在pn结两端产生光生电动势,相当于在pn结两端加正电压V,使势垒降低为qVD-qV,产生正向电流IF。
在pn结开路的情况下,光生电流和正向电流相等时,pn结两端建立起稳定的电势差Voc(p区相对于n区是正的),这就是光电池的开路电压。
如将pn结与外电路接通,只要光照不停止,就会有源源不断的电流流过电路,pn结起了电源的作用。
这就是光电池的基本原理。
描述光电池的特征参数有4个,包括短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。
(a)(b)
(c)(d)
图2。
2光能到电能的转换(a)有负载电阻的太阳电池,(b)电子和空穴的扩散所产生的电流,(c)(b)的能带图(d)开路电压的建立(示意)
3太阳能电池的工艺实践
准备工作
这次实践课的第一堂课,老师就强调了实验安全方面的事情,比如有机溶液的安全使用规范、酸和碱的安全使用、气体的使用安全。
半导体制造过程中,必须穿带防静电服和帽子,经过超净处理后才能进入实验室。
在这次实践课中我们所用到一些酸性溶液比如HF酸以及异丙醇,都具有较强的腐蚀性。
处理HF酸溶液时要穿防护服,双手必须戴上橡皮手套,防护镜,活性炭口罩。
在使用完HF酸溶液后使用后用水冲洗,让其废液留到一个中和箱内,PH值为中性时方可让废液流到管道里。
使用有机溶液时候务必要戴上口罩。
防止其挥发的气体伤害
到呼吸系统等。
太阳能电池制
造工艺流程如图2。
3所示,本次实践以
单晶硅太阳电池为
主,在老师的指导
下,对每一步工艺的
目的与作用、工艺原
理、具体工艺过程及
参数进行了实践。
硅片检测
硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。
该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命(>
10us)、电阻率、P/N型和微裂纹等。
该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。
其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;
微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;
另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。
在进行少子寿命和电阻率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。
硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。
此次工艺实践所用的硅片均为良品,由于工艺设备条件限制没有进行精确的检测,只对其外观做初步的检测即可。
表面制绒
单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。
由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。
硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。
大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。
为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂。
以
加快硅的腐蚀。
制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。
经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。
制绒清洗的工艺流程为插片水洗碱制绒水洗酸洗水洗甩干,其具体步骤如下:
a)插片
将要制绒的硅片依次插在花篮中
b)超声波清洗
在超声波清洗中,首先开启超声波泵,清洗池中加入40LH2O+800gNaOH+750mL异丙醇,在80℃下清洗10min。
c)水洗
在冷水与热水槽中交替清洗。
d)碱制绒
在碱制绒中,在反应池中加入20LH2O+300gNaOH+400gNa2SiO3+1000mL异丙醇,时间30min。
e)水洗
同上步水洗过程
f)酸洗
在制绒完后,要进行酸洗,想酸洗池中加入20LH2O+400mLHF或者为20LH2O+2L浓盐酸(4%),清洗6min
g)烘干
酸洗完后,要对硅片进行甩干或烘干
扩散制结
太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。
管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。
扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。
把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。
经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。
这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命
篇三:
太阳能公司实习报告
一、实习单位简介
江苏林洋新能源有限公司(jiangsulinyangsolarfunco.,ltd.)成立于XX年8月,公司于XX年12月21日在美国纳斯达克成功上市,成为国内续新浪、搜狐、XX等之后第33家在纳斯达克上市的企业。
也实现了南通地区企业在欧美资本市场上市零的突破。
是一家集晶体硅太阳能电池片、电池组件的研发、生产、销售为一体的高新技术企业。
位于江苏省启东市经济技术开发区林洋工业园内,占地面积420多亩。
随着苏通大桥、沪祟启大通道的建设,公司将融入沪苏锡一小时经济圈。
公司成立5年多来,一直把技术研发作为企业可持续发展的不竭动力。
先后在上海与交大合作成立了专门的太阳能技术研发中心,在总部投资两千多万建立了光伏工程技术中心,引进了一大批国内外专家和专业人员进驻中心工作。
已成功开发了5英寸和6英寸的晶体硅太阳电池,转换效率达到%。
单晶的厚度低至180微米,碎片率低于%。
产品通过了iec61215、tv、ul国际认证和国内金太阳认证。
公司产品质量均达到国际同类产品的先进水平、在国内同类产品中处于领先地位、市场占有率和知名度居行业前列,产品远销欧洲、南美、中东等地。
近年来,林洋新能源通过引入5s、精益生产等高效运行机制,不断提高生产效率,减少能源浪费。
XX年,林洋新能源与交通大学联合创立了奖学金项目,捐赠资金达100万元。
公司还是上海残疾人康复中心捐赠项目的供应者之一。
我对林洋这样的大企业心怀向往。
林洋人才济济,竞争更是不言而喻。
二、实习内容
太阳能电池板的一次清洗、扩散、等离子刻蚀、印刷电极、pecvd、二次清洗、烧结、测试分癣检验入库等主要制成工序的了解以及一次清洗的专业知识应用。
三、实习过程
在王彦良副主任和贾健老师的带领下,我们一行来的29名同学来到了江苏省启东市来到了林洋新能源有限公司,安排完住宿和体检后,我们的实习生活真的从这里开始了!
第一天我们被安排在林洋新能源有限公司硅片培训教室参加了为期两天的培训(带薪),附加培训考试(都顺利过关)。
这两天的培训让我们陆续对公司的基本情况,我们所从事的工作以及工作环境有了初步的了解,枯燥无味的培训但是我们必须认真听讲,因为这里涉及我们的切身利益,学习到的简要内容:
(1)创世界名牌,树百年林洋是林洋人不懈的追求,让太阳发电,地球更清洁是林洋的最终目标。
一所学校,一支部队,一个家庭是林洋的口号。
(1)财务部:
从我们的工资底薪,加班费得算法,以及我们以后工作所必须要面临的五险一金(是五种保险,包括养老保险、医疗保险、失业保险、工伤保险和生育保险;
一金指的是住房公积金)工资卡的密码,工资的查询时间以及发放时间
(1)安全运行部:
因为我们工作涉及到对危险化学品的操作使用,例如:
naoh、na2sio3、ipa、hf、hcl等等,所以这部分讲的比较细致。
从化学品的名称、性质、存放到使用一一涉及。
安全工作服的穿戴,防毒面具的穿戴使用,灭火器的使用,作业工程中的安全问题,以及出现危险问题以后的逃避以及处理,上下班过程中的安全&
&
值得提的是林杨新能源有限公司已经通过江苏省安全组织生产检查验收,这使不少同学带来了放心
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