模塊一光伏電池制備的準備1



節光伏電池發電原理1



第二節晶硅電池產業鏈工藝流程3



第三節硅片分檢標準4



小結8



思考題8







模塊二制絨工藝9



節制絨工藝的目的與原理9



第二節單晶制絨操作工藝11



第三節多晶制絨操作工藝14



第四節制絨不良片案例分析17



第五節多晶黑硅制絨工藝19



第六節制定單晶硅、多晶硅制絨工藝作業指導書23



小結24



思考題24







模塊三擴散工藝25



節擴散工藝的目的與原理25



第二節擴散工藝操作流程26



第三節石英管的拆裝與清洗32



第四節擴散工藝要求及常見問題分析34



第五節擴散爐的使用與維護41



第六節制定擴散工藝作業指導書46



小結46



思考題46







模塊四腐蝕周邊(刻蝕)工藝47



節腐蝕周邊(刻蝕)工藝的目的與原理47



第二節干法刻蝕操作工藝50



第三節濕法刻蝕的操作工藝51



第四節濕法刻蝕的常見問題54



第五節制定腐蝕周邊工藝指導書55



小結56



思考題56







模塊五去PSG工藝57



節去PSG工藝的目的與原理57



第二節去PSG工藝流程及注意事項57



第三節去PSG工藝中的材料與設備儀器59



第四節制定去ＰＳＧ工藝作業指導書61



小結61



思考題62







模塊六鍍膜工藝63



節減反射膜的目的與工作原理63



第二節PECVD鍍膜工作原理65



第三節PECVD鍍膜的操作工藝流程66



第四節PECVD鍍膜設備的維護與管理72



第五節PECVD常見問題及處理方法77



第六節制定PECVD鍍膜作業指導書83



小結83



思考題83







模塊七絲網印刷工藝84



節絲網印刷的目的與原理84



第二節絲網印刷工藝流程85



第三節絲網印刷工藝參數92



第四節絲網印刷的設備維護100



第五節絲網印刷工藝中常見問題及解決方法102



第六節制定絲網印刷工藝作業指導書107



小結107



思考題107







模塊八燒結工藝108



節燒結的目的與原理108



第二節燒結工藝操作流程111



第三節燒結設備的使用與維護113



第四節常見燒結工藝問題及解決方案119



第五節制定燒結工藝作業指導書124小結124



思考題125







模塊九檢測分級126



節檢測分級的目的和原理126



第二節檢測分級的工藝流程128



第三節電池片檢測分級管理133



第四節檢測設備使用與管理139



第五節制定檢測工序作業指導書142



小結142



思考題142







模塊十電池片事業部管理143



節建立電池片車間產品工藝流程143



第二節7S管理154



第三節制定電池片管理總表156



小結157



思考題157







參考文獻158

近年來，我國對能源的需求量日益增加，環保壓力增大。優化能源結構，實現清潔低碳發展，是我國經濟社會轉型發展的迫切需要。因此國家在節約能源的同時也在積極開發新能源。太陽能是取之不盡、用之不竭的能源，而且能量巨大、安全無污染，是人類的理想能源。中國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億噸標準煤，太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。2000年以來，中國光伏產業發展迅速，產業結構也發生了很大的變化，光伏市場已經從專注於電池及組件產品出口，逐步轉向國內光伏發電市場的開發。目前，光伏產業已經完全實現了規模化發展，中國正在嘗試以招標來制定補貼電價，競價上網成為未來必然的趨勢，這些勢必推動高效產品產業化。同時，“領跑者計劃”的實施，有利於通過市場化競爭引導光伏技術進步和產業升級，從而倒逼光伏企業在保持產量的基礎上，更加注重產品的質量提升。當前，光伏材料領域，光伏電池材料的應用可以分為以硅材料為主體的光伏電池和薄膜光伏電池兩類。在晶體硅光伏電池技術開發方面，“金剛線切片 黑硅技術”的多晶硅生產線和“PERC技術”的單晶硅生產線齊頭並進。在薄膜電池領域，碲化鎘和鈣鈦礦薄膜電池發展迅速。在光電轉化效率方面，碲化鎘、鈣鈦礦薄膜光伏電池分別達到17%和21%，與晶硅電池的差距在逐步縮小。總體而言，光伏產業在多年的高速發展後，已經成為中國能源繫統不可或缺的組成部分。



促進光伏產業的可持續發展，人纔培養是關鍵。當前光伏產業的快速發展與人纔培養相對落後的矛盾日益凸顯，越來越多的光伏企業人力資源緊張。人纔培養的基礎是課程，而教材對支撐課程質量舉足輕重。光伏產業相關技術更新較快，教材也需要根據光伏材料的新技術和新工藝進行實時更新，纔能培養出滿足產業發展需要的專業人纔。



“光伏電池制造工藝”是光伏類相關專業的核心課程之一，具有很強的實踐性。本書以晶硅電池生產過程為導向，根據整個電池片生產工藝流程，采用任務驅動的方法，將晶硅電池片生產工藝流程（材料準備、制絨、擴散、刻蝕、去PSG、鍍膜、印刷電極、燒結、檢測分級）分成十個模塊，分別對各個項目的原理、工藝流程、設備運行管理、常見問題及解決措施、作業指導書的制定等內容進行詳細的描述。



本書由陳楠、向鈉、曾禮麗任主編。全書由張存彪擬定提綱，黃建華、廖東進統稿。模塊一、二、三、四、六由南昌大學材料科學與工程學院陳楠編寫，模塊五由湖南理工職業技術學院黃建華編寫，模塊七、八由湖南理工職業技術學院向鈉編寫，模塊九、十由湖南理工職業技術學院曾禮麗編寫。全書由杭州瑞亞教育科技有限公司教學研究院院長桑寧如主審。



《光伏電池制備工藝》版已出版五年，幾年時間讓我們對行業產生了新的理解，也收集了一些新的技術和案例，包括黑硅制絨工藝、鍍膜工藝、絲網印刷工藝等。因此我們對本書進行了再版增修。在此，感謝國家自然科學基金委的項目資助（項目編號51362020），感謝浙江瑞亞能源科技有限公司董事長易潮等人對本書提出寶貴的建議，感謝杭州瑞亞教育科技有限公司對本書再版提供的設備支持和技術支持，希望捧卷的各位讀者能夠在本書中收獲新的知識！



教材的開發是一個循序漸進的過程，限於編者水平有限，經驗不足，在編寫過程中難免會有疏漏之處，竭誠歡迎廣大師生和讀者提出寶貴意見，使本書不斷改進、不斷完善。在教材中引用了一些資料，在此對有關專家學者和單位一並表示感謝！







編者