模塊1晶體硅太陽電池工藝基礎1

1.1晶體硅太陽電池技術現狀1

1.1.1光伏產業鏈1

1.1.2晶體硅太陽電池產業現狀5

1.2晶體硅太陽電池原理與性能5

1.2.1太陽電池的發電原理5

1.2.2太陽電池的種類與結構7

1.2.3太陽電池的性能與檢測項目9

1.3晶體硅太陽電池生產工藝流程12

1.3.1常規晶體硅太陽電池生產工藝12

1.3.2硅材料的生產工藝14

1.3.3硅片的生產工藝17

思考題25

模塊2硅片清洗制絨26

2.1硅片清洗原理與技術26

2.1.1硅片表面清洗原理26

2.1.2RCA清洗技術29

2.1.3硅片清洗新技術31

2.2表面陷光原理與硅片制絨31

2.2.1表面陷光原理31

2.2.2制絨原理32

2.3清洗制絨工藝流程34

2.3.1清洗制絨工藝的作用34

2.3.2單晶硅清洗制絨工藝34

2.3.3多晶硅清洗制絨工藝40

2.4企業清洗制絨操作與監控44

2.4.1企業清洗制絨操作規範44

2.4.2清洗制絨生產過程監控49

2.5企業清洗制絨常見異常與返工作業50

2.5.1企業清洗制絨常見異常50

2.5.2企業清洗制絨返工作業53

思考題54

模塊3擴散制結55

3.1擴散制結原理55

3.1.1摻雜與p-n結的形成55

3.1.2擴散的基本原理56

3.1.3擴散的方式57

3.2擴散制結工藝流程59

3.2.1企業擴散制結工藝流程59

3.2.2擴散制結影響因素分析61

3.2.3擴散後檢測62

3.3擴散制結操作與監控63

3.3.1擴散制結工藝步驟63

3.3.2擴散設備63

3.3.3擴散車間生產作業規範66

3.3.4不良片與返工作業68

思考題68

模塊4硅片後清洗刻蝕生產69

4.1刻蝕生產工藝流程69

4.1.1硅片刻蝕生產的目的69

4.1.2濕法刻蝕生產和去除PSG的原理70

4.1.3刻蝕生產工藝技術71

4.2刻蝕生產作業規範72

4.2.1生產作業規範72

4.2.2生產作業常見問題75

4.3刻蝕生產質量監控77

4.3.1刻蝕工藝質量的檢測77

4.3.2後清洗刻蝕生產常見異常情況處理79

4.4刻蝕生產返工作業83

4.4.1刻蝕生產返工作業操作流程83

4.4.2RENA刻蝕設備的基本維護84

思考題90

模塊5硅片減反射膜的制備91

5.1減反射膜的制備工藝流程91

5.1.1減反射膜概念91

5.1.2薄膜生長的步驟92

5.1.3減反射膜的作用92

5.1.4基本的化學氣相沉積反應的主要步驟93

5.1.5等離子增強化學氣相沉積（PECVD）反應和工藝流程94

5.2PECVD生產設備及操作96

5.2.1PECVD沉積方法96

5.2.2Centrotherm公司批處理式PECVD設備結構96

5.3減反射膜制備生產作業104

5.3.1準備作業104

5.3.2作業流程105

5.3.3石墨舟清洗和預處理110

5.3.4崗位操作注意事項113

5.4PECVD補鍍與返工生產作業113

5.4.1返工作業114

5.4.2PECVD補鍍作業114

思考題116

模塊6絲網印刷電極制備117

6.1電極制備工藝流程117

6.1.1晶體硅太陽電池電極概述117

6.1.2電極制備方法118

6.2絲網印刷工藝流程119

6.2.1絲網印刷工藝流程（圖6-4）119

6.2.2典型絲網印刷設備121

6.2.3絲網印刷設備維護130

6.2.4網版及刮刀131

6.3企業絲網印刷生產作業與監控133

6.3.1絲網印刷生產作業133

6.3.2絲網印刷生產監控139

6.4絲網印刷返工生產145

思考題149

模塊7燒結工藝150

7.1燒結定義及目的150

7.1.1燒結的定義150

7.1.2燒結工藝的目的150

7.2燒結工藝流程151

7.2.1典型燒結設備151

7.2.2燒結工藝流程155

7.3燒結溫度曲線測試159

7.3.1燒結溫度曲線159

7.3.2燒結溫度曲線的測試161

思考題165

模塊8晶硅太陽電池檢測與包裝166

8.1晶硅太陽電池檢測166

8.1.1晶硅太陽電池外觀檢測166

8.1.2晶硅太陽電池電學性能的測試169

8.1.3156多晶硅電池片產品規範170

8.2晶硅太陽電池測試分選173

8.3晶硅太陽電池包裝入庫186

8.3.1包裝入庫流程186

8.3.2返工作業流程189

思考題190

模塊9高效晶硅太陽電池191

9.1晶硅太陽電池轉換效率的發展191

9.2PERC高效晶硅太陽電池技術195

思考題197

參考文獻198

隨著煤炭、石油等不可再生能源可開采量的減少，關繫國計民生的能源短缺問題日益突出，而且傳統能源所帶來的環境污染問題也急需解決，發展清潔可再生能源是中國走可持續發展之路的必然選擇。太陽能作為人類取之不盡的清潔能源，勢必將在未來中國經濟發展中起到舉足輕重的作用。據專家預測，到2050年，我國太陽能發電將在整個能源結構中占到20%～50%的比例。由於光伏產業的快速發展，訓練有素的光伏產業技術工人和從事光伏發電繫統技術設計、施工的專業技術人纔大量短缺。職業教育與行業發展緊密相關，對於大規模培養造就高級技術技能型人纔，貫徹人纔強國戰略，提升自主創新能力和產業競爭力，促進產業轉型升級以及促進就業，都具有重要意義。本教材是與光伏工程技術專業、光伏發電技術以及光伏技術相關專業相結合的新能源類教材，在市場上類似的教材種類較少。本教材對高職高專光伏相關專業學生的學習有較大的幫助，更適合這個層次學生知識和技能的學習，不會出現過於簡單偏操作和難於理解偏理論的現像，具有較強的教學實施性。本教材采用模塊結構體繫組織編寫，按照知識內容和生產流程將內容劃分為晶體硅太陽電池工藝基礎、硅片清洗制絨、擴散制結、硅片後清洗刻蝕生產、硅片減反射膜的制備、絲網印刷電極制備、燒結工藝、晶硅太陽電池檢測與包裝、高效晶硅太陽電池9個模塊，每個模塊給出了知識目標和技能目標，讓學生繫統而全面地學習知識和技能，使學生在學習崗位技能的同時，根據實際情況選學知識，提高理論知識水平（結合了高職學生的特點）和技術改革能力，為培養具有一定工藝技術改進和創新能力的高端技術技能型人纔奠定基礎。書中工藝部分配有二維碼，供學習者進行掃碼學習，配套電子課件可以由www.cipedu.com.cn免費下載使用。本教材由段春艷、班群、馮源主編，陶龍忠、林濤、李明華為副主編，戴裕崴主審，參加編寫的人員還有陳達明和曾飛。本書在編寫過程中得到了廣東愛康太陽能科技有限公司、東莞南玻太陽能科技有限公司等單位的大力支持與幫助，在此表示衷心的感謝！由於編者水平有限，書中不足之處在所難免，懇請讀者批評指正，提出寶貴意見，以便我們在重印和修訂中及時改正。編者