健雄职业技术学院毕业设计(论文）
太阳能电池片制造工艺及铝背场钝化工艺的研究
摘 要
随着社会的发展，人类对能源的需求变得多样化，由于原始能源的获取主要通过煤、石油、天然气等石化能源，但是这些能源变得越来越少，同时还会造成环境的污染。近年来随着人们对环境的重视，对新能源的需求变得越来大。因此光伏行业受到的极大重视，在短短的几年里便得到迅速发展，我国光伏行业以每年30%左右的增速发展。作为一个新兴的行业，有很多人对太阳能电池的生产还不了解。
本文的亮点是：1）系统的介绍了太阳能电池片的制造工艺，从制绒工艺到最后的印刷烧结和检测,为以后深入学习打下基础。2）对比验证了商业常用的两种网版(250、280)和两种浆料的优缺点及对一些常见问的分析，并得出在现有的商业烧结条件下的最好搭配，并对现实中的电池片生产提供了参考。
关键词：太阳能电池，制造工艺，铝背场，表面复合，丝网印刷技术
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Solar Sell Processing and Investagation of Al-BSF
Passivation Quality
ABSTRACT
With the development of society, human demand for energy to diversify. As the primary energy, mainly through the acquisition of coal oil,gas,and other fossil fuels. But these energy sources become less and less. At the same time also cause environmental pollution. In recent years,as people focus on the environment.The demand for new energy sources have become increasingly large. Therefore, great attention by the PV industry. In just a few years, it has developed rapidly. China’s PV industry annual growth rate of about 30% of the development. As an emerging industry. Many people do not understand the production of solar cells.
The highlight of this article. 1) A systematic introduction to manufacturing processes for solar cells. From the system down to the final printing process and test fired. Lay the foundation for future in-depth study. 2) Comparative validation of the commercial version of two common network(250.280count) and draw on existing business with the best sintering conditions. The cells and production of reality to provide a reference.
KEY WORDS: solar cell, processing, Al-BSF, surface recombination, screen-printing technology
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目 录
第一章 绪 论 ........................................ 1 §1.1 引言 ........................................ 1 §1.2 太阳能电池发展历史和现状 .................... 2 §1.3 太阳能电池的分类与发展趋势 .................. 3 第二章 晶体硅太阳能电池的生产工艺 ................... 6 §2.1 太阳能电池的基本结构和工作原理 .............. 6 §2.2 太阳能电池的输出特性 ........................ 7 §2.3 单晶太阳能电池的制造工艺 ................... 10 §2.3.1 制绒工艺 ................................ 10 §2.3.2 扩散工艺 ................................ 12 §2.3.3 刻蚀与镀膜工艺 .......................... 13 §2.3.4 印刷烧结工艺 ............................ 14 §2.4 实验背景和意义 ............................. 18 第三章 实验结果与分析 .............................. 20 §3.1 实验硅片的选择 ............................. 20 §3.2 网版的选择实验 ............................. 20 §3.3 铝背场浆料的选择实验 ....................... 25 结 论 .............................................. 30 参考文献 ........................................... 31 致 谢 .............................................. 33
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第一章 绪 论
§1.1 引言
太阳中蕴藏着人类取之不尽的能源。太阳不停地向宇宙空间中发送着巨大的能量。据计算，仅一秒钟发出的能量就相当于1.3亿亿吨标准煤燃烧时所放出的热量[1]。与其他能源相比，太阳能不会产生有毒、有害气体和废渣，因而不污染环境。同时太阳光随处都可以得，使用方便、安全；成本低廉，可以再生。太阳能优势与资源太阳能除去数量巨大之外，还能长期供给，理论计算太阳尚可维持数十亿年之久，此外，太阳能随处都有，不需开采和运输，并且是没有任何污染的清洁能源。这些都是它的独特之处。但是，它的能量密度很低，只有1w/m2，并且受气候影响，具有不稳定性，这些又给太阳能的利用带来很大困难。在新能源中，当前太阳能发电的成本较高，大约是生物质发电（沼气发电）的7～12倍，风能发电的6～10倍。但太阳能与其他新能源相比在资源潜力和持久适用性方面更具优势，从长远前景来看，光伏发电是最具潜力的战略替代发电技术。根据欧洲JRC的预测，到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用，达到10%以上，可再生能源在总能源结构中占到30%；2050年太阳能发电将占总能耗的20%，可再生能源占到50%以上，到本世纪后期，太阳能发电将在世界电能结构中占据70%的位置，下图是欧洲JRC的预测[2]。
图1-1世界能源趋势图
在世界各国发起的大规模国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划的刺激和
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推动下，世界光伏工业上世纪末最后10年的平均增长率为20%，从1991年的55兆瓦增长到2000年的287兆瓦。而进入新千年后，全球光伏组件的年均增长率更是高达30%以上，2003年全球的产量达到了744兆瓦，光伏产业成为全球发展最快的新兴行业之一。作为一个发展中国家，我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展等多重压力。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭占商品能源消费的76%。传统化石能源消耗过程的尾气排放，已成为我国大气污染的主要来源。尽管如此，已经探明的常规能源剩余储量(煤炭、石油、天然气等)，以及可开采年限均十分有限(图1-2)，同比世界，中国的能源形势更加严峻[3]。因此开发利用太阳能等可再生能源、实现能源工业的可持续发展更显迫切、意义也更为重大。
图1-2 世界和中国各种能源储备比较
§1.2 太阳能电池发展历史和现状
太阳电池的历史可以追溯到19世纪。1839年，19岁的法国年轻科学家埃德蒙.贝克勒（A．E．Becqurel）在其父亲的实验室电解槽中发现了光生伏特效应，1883年，Charles Fritts描述了第一个用硒制造的光生伏特电池，1941年，Ohl提出了硅p-n结光伏器件[4]。太阳电池发展的一个重要里程碑则是1954年，美国贝尔实验室制出了第一个实用的硅扩散制备p-n结太阳电池，并很快将光电转换效率提高到10%。经过近半个世纪的发展，太阳电池已从最初的单晶硅电池发展到今天的多晶硅、非晶硅、化合物半导体太阳电池、薄膜光电池、聚光电池、有机光电池及化学光电池。经历了第一代晶硅太阳电池，第二代薄膜太阳电池，第三代高效太阳电池的研究。近几年，全世界太阳能电池的生产量平均每年增长近40%，美国和日本相继出台了太阳能研究开发计划。随着光伏技术及应用材料的飞速
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