太阳能电池工艺部岗位职责6篇(太阳能电池工艺部岗位职责内容)

时间：2023-02-25 09:31:02 综合范文

　　下面是范文网小编整理的太阳能电池工艺部岗位职责6篇(太阳能电池工艺部岗位职责内容)，欢迎参阅。

太阳能电池工艺部岗位职责1

　　工艺部工艺员岗位职责

　　1、根据车间生产安排，及时给出法兰、筋板等的数控加工图纸和程序；

　　2、协助技术部确定连接件的冲孔位置；

　　3、负责变截面、异形面面板展板，给出具体的下料尺寸或数控加工程序；

　　4、根据车间的具体加工制作需要，给出详尽的细节图纸；

　　5、针对于结构复杂的模板，画出三维图纸，指导车间生产；

　　6、负责整理、装订、归档固定零件的加工下料图纸及程序；

　　7、负责将面板展板等新方法整理成书面材料或视频教程，组织部门人员共同学习成长；

　　8、及时归纳、总结实际生产所需的材料尺寸与理论值的偏差，总结经验值，并按期修订；

　　9、协助车间按计划组织生产，当遇到技术问题时积极配合技术部提供解决方法，及时妥善处理生产现场出现的质量、技术问题；

　　10、当生产部安排外协下料或加工制作时，积极配合生产部和物资部协助外协厂拆分图纸；

　　10、参与新产品的设计开发。

太阳能电池工艺部岗位职责2

　　XINYU UNIVERSITY

　　毕业设计（论文）

（2013届）

　　题

　　目多晶硅太阳能电池制备工艺

　　二级学院新能源科学与工程学院

　　专业光伏材料加工及其应用

　　班级 10级光伏材料

（一）班

　　学号学生姓名纪涛指导教师胡耐根

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　摘要?????????????????????????????1 Abstract???????????????????????????2 第 1 章绪论?????????????????????????3 第 2 章多晶硅太阳电池制备工艺????????????????5 一次清洗工序???????????????????????5 一次清洗工序的原理??????????????????5 一次清洗工序的工艺参数????????????????5 扩散工序?????????????????????????6 扩散原理???????????????????????6 扩散工艺???????????????????????7 湿法刻蚀的工序及其原理??????????????????8 等离子体增强化学气相沉积工序???????????????10 等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理???????10 丝网印刷工序及其工作原理?????????????????11 测试分选工序及太阳能测试仪的原理 ???????????? 13 小结???????????????????????????15 第 3 章多晶硅太阳能电池行业展望???????????????16 参考文献(References)?????????????????????17 致谢?????????????????????????????18

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　摘要

　　长期以来随着能源危机的日益突出，传统能源已不能满足能源结构的需求，然而光伏发电技术被认为是解决能源衰竭和环境危机的主要途径。而多晶硅太阳能电池份额占据光伏市场的绝大部分，并呈现逐年上升趋势，有极大的发展潜力。

　　本文在阐明了国内外光伏市场以及光伏技术发展趋势的基础上，对多晶硅太阳能电池的结构及其特性简述，同时对其制备工艺：一次清洗→扩散→湿法刻蚀去背结→PECVD(等离子体增强化学气相沉积)→丝网印刷→ 烧结→测试分选做简要介绍。

　　关键词：多晶硅太阳能电池；光伏技术；光伏工艺；

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　Preparation technology of polycrystalline silicon solar cell

　　Abstract

　　For a long time as the energy crisis increasingly prominent, the traditional energy cannot satisfy the needs of the energy structure, however, photovoltaic power generation technology is regarded as the main way to solve the crisis of energy exhaustion and environment and polycrystalline silicon solar cell occupies most parts of photovoltaic market share, and presents the rising trend year by year, has great development potential。

　　This paper illustrates the domestic PV market trends and the development of photovoltaic technology firstly, and makes a brief introduction on the preparation proce of polycrystalline silicon solar cell secondly: cleaning →diffusion →wet etching →PECVD →screen printing →sintering →testing and : polycrystalline silicon solar cell;photovoltaic technology;photovoltaic proce;

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　第 1 章

　　绪论

　　随着经济全球化贸易国际化的发展，传统能源煤、石油、天然气等已不再是世界能源市场占有率扩张最快的，相反，新型可再生能源核能发电、水力发电、风能发电、生物质能发电，而光伏行业经历了从航天到地面应用的巨大变化，太阳能发电正飞速增加其市场份额，以求缓解能源危机和环境问题。

　　鉴于各种新型能源发电的弊端，相比较之下人们普遍认为太阳能发电具备广阔的发展前景。太阳能作为一种新型、洁净、可再生能源，它与常规能源以及其它新型能源相比有以下几个优点[1]：第一：储能丰富，取之不尽用之不竭。第二：不存在地域性限制，方便且不存在输电线路的远程运输问题。第三，洁浄，不会影响生态平衡和人类的身体健康，太阳能发电的种种优势，得到人类社会的一致认可。尤其是在遭受能源衰竭和环境危机的今天，人们更是把它当做缓解能源短缺和环境污染问题的有效途径。世界各地政府纷纷采取一系列相关政策，加大对光伏产业的财政补贴，促使光伏技术快速进步，生产规模不断壮大，早日实现光伏发电的大规模普及。

　　多晶硅太阳电池是一种将光能转化为电能的光电转换装置，在P 型硅衬底表面，利用POCl3 液态源扩散工艺制得厚度约为的N型重掺杂层，P 型层与N 型层接触，形成pn 结，产生光伏效应[2]。同时，正Ag 电极可与N 型重掺杂层形成良好的欧姆接触，用于收集光生电流。位于最上层的氮化硅薄膜起到钝化和减反射的作用。背Al 与P型硅片接触，在烧结的过程中，形成良好的Al 背场，降低背表面复合电流，增加开路电压。

　　多晶硅太阳电池主要是依靠半导体pn结的光生伏特效应来实现光电转换的[3]。当光线照射到太阳能电池的正表面时，大部分光子被硅材料吸收。其中，能量E=hv＞Eg 的光子就会将能量传递给硅原子，使处于价带的电子激发到导带，产生新的电子-空穴对。新的电子-空穴又会在内建电场的作用下被分离，电子由p区流向n区，空穴由n区流向p区，电子和空穴在pn 结两侧集聚形成了电势差，当外部接通电路后，在该电势差的作用下，将会

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　有电流流过外部电路，从而产生一定的输出功率。其结构和光电转换原理图如下1-1和1-2。

　　图1-1多晶硅太阳电池结构

　　图1-2多晶硅光电转换原理 4

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　第 2 章多晶硅太阳能电池制备工艺

　　由晶体硅太阳能电池的结构和原理可知，多晶硅太阳能电池的常规制备流程[4]如下：一次清洗（制绒）→ 扩散（形成pn 结）→ 二次清洗（湿法刻蚀去背结）→ PECVD（镀氮化硅）→ 丝网印刷（形成电极和背场）→ 烧结（形成欧姆接触）→ 测试（获得电性能）。接下来，将逐一介绍制备多晶硅太阳能电池各工序的工艺及原理。

一次清洗工序

一次清洗工序的原理

　　多晶硅太阳能电池制备流程中的一次清洗工序，主要目的是去除硅片表面的脏污和机械损伤层，在硅片表面形成绒面结构（俗称制绒），增强太阳能电池的陷光作用。我们知道，单晶硅太阳能电池制绒主要是依靠碱的各向异性腐蚀特性，在（100）晶面上形成连续、均匀、细腻的正金字塔结构，从而起到良好的减反射作用。而多晶硅各个晶粒的晶向不一样，若同样采用碱腐蚀，则得不到很好的金字塔绒面化结构。为了得到良好的多晶硅绒面化结构，人们尝试了许多方法，比如反应离子刻蚀法、机械刻槽法和化学腐蚀法等。综合成本以及制备工艺的难易程度考虑，化学腐蚀法在工业化大规模生产中得到了广泛的应用。接下来就对化学腐蚀法制备多晶硅太阳能电池绒面的原理做一下简单介绍。

　　与单晶硅太阳能电池碱制绒工艺不同的是，多晶硅太阳能电池采取酸制绒工艺。酸制绒体系主要由HNO3 和HF 组成，具体的反应方程式[5]如下： 3Si+4HNO3——3SiO2+2H2O+4NO()SiO2+6HF——H2(SiF6)+2H2O()其中，HNO3 作为强氧化剂，将Si 氧化成致密不溶于水的SiO2 附着在硅片表面上，阻止HNO3 与Si 的进一步反应。但SiO2 可以与溶液中的HF 发生反应，生成可溶于水的络合物H2(SiF6)，导致SiO2 层被破坏，此时，HNO3 与Si 再次发生化学反应，硅片表面不断的被腐蚀，最终形成连续致密的“虫孔状”结构。

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　此方法不需要采用特定的反应装置、工艺简单、制造成本低，而且制备出的多晶硅绒面反射率低，可以与双层减反射膜相比。但此方法为纯化学反应，反应的稳定性不易控制，而且影响制绒效果的因素众多，比如滚轮速度、反应温度、硅片掺杂水平以及原始硅片的表面状况等。一次清洗工序的工艺参数

　　本工序采用由腐蚀槽、碱洗槽、酸洗槽构成的自动制绒设备。在向各槽内配置化学溶液前，需对槽体进行预处理。首先用水枪将滚轮、槽盖、槽体冲洗干净，然后注入一定量的去离子水，让设备自动循环10min 后，排掉污水。再按照上述操作重复一遍，待废水排干净后即可制备化学溶液。

　　各槽内化学溶液的初始配方[6]为：腐蚀槽：浓度为50%的氢氟酸溶液45L，浓度为68%的硝酸溶液28L；碱洗槽：浓度为45%的氢氧化钠溶液；酸洗槽：浓度为50%的氢氟酸溶液28L，浓度为36%的盐酸溶液58L。由于各槽是依靠化学反应来对硅片进行腐蚀的，反应的过程中必须伴有新的生成物产生和初始化学品的消耗，这就要求我们按时补液以及换液。

　　伴随着化学反应的不断进行，我们需要每小时向各槽填充的溶液量为：腐蚀槽：浓度为50%的氢氟酸溶液，浓度为68%的硝酸溶液；碱洗槽：浓度为45%的氢氧化钠溶液；酸洗槽：浓度为50%的氢氟酸溶液，浓度为36%的盐酸溶液。另外，腐蚀槽每生产156×156(cm2)规格的硅片15万片后，需重新制配腐蚀液；设备连续一小时以上不生产时需把腐蚀液打回储备槽；碱槽溶液和酸槽溶液在配置250h 后必须重新配液。否则都将影响最终制得的多晶硅太阳能电池片的电性能。

扩散工序

扩散原理

　　扩散实际上就是物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。太阳能电池制备流程中的扩散工序，就是在P 型衬底上扩散一层N 型杂质，进而形成太阳能电池的心脏--pn 结。多晶硅太阳能电池的扩散方式有很多种，比如三氯氧磷（POCl3）液态源扩散、喷涂磷酸水溶液后链式扩散、丝网印刷磷浆料后链式扩散等。本文着重采用三氯氧磷（POCl3）液态源扩散工艺来制取pn结，下面是三氯氧磷（POCl3）液态源扩散的原理

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

[7]：氮气携带的POCl3 在某种特定的条件下，可分解成五氧化二磷（P2O5）和五氯化磷（PCl5），具体反应方程式如下：

　　5POCl3→3 PCl5+ P2O5（T＞600℃）（）

　　生成的P2O5 在800-900℃的高温下与Si 反应，生成磷原子和SiO2，具体反应方程式如下：

　　2P2O5+5Si→5SiO2+4P↓（）

　　由以上化学反应方程式可得，POCl3 在没有O2 的条件下，热分解生成PCl5，而PCl5 极不易分解，且对硅表面有很强的腐蚀作用，严重损害了硅片的表面状态以及pn 结的质量。当有外来足够的O2 存在时，PCl5 就会进一步分解，生成P2O5和Cl2，具体反应方程式如下： 4PCl5 + 5O2→2P2O5+10Cl2↑（）

　　生成的P2O5 可再一次与硅发生化学反应，生成磷原子和SiO2。由此可见，在POCl3扩散的过程中，必须通入一定流量的O2 来避免PCl5 对硅片表面的损伤。在过量O2 存在的条件下，POCl3 液态源扩散的总化学反应方程式为： 4POCl3 +5O2→2P2O5 +6Cl2↑()由总反应方程式可得，POCl3 热分解生成的P2O5 附着在硅衬底表面，在扩散高温条件下又与Si反应生成磷原子和SiO2，即在硅衬底上覆盖一层较薄的磷-硅玻璃层，接着磷原子向硅体内徐徐扩散。为了提高扩散的均匀度，避免硅片表面死层的形成，通常在POCl3 扩散之前使硅表面热氧化，生成一层极薄的氧化层，来控制反应速度。扩散工艺

　　扩散工序采用的设备是捷佳伟创扩散炉DS300A，它是在48 所和centrotherm扩散炉的基础上改进得来的，主要优势有以下两点： 1)喷淋扩散。传统48 所扩散设备是在炉尾通源，炉口排废，而捷佳伟创设备是在石英管内的上部安装一个喷淋管，直接将源喷在硅片上。相对于48 所设备，此种扩散工艺调节更加简单，重复性好，无需考虑温度补偿浓度梯度问题。同时，每个硅片所接触的磷源会更加均匀，进而提高方块电阻均匀性。

　　2)软着陆系统。石英舟承载在石英舟托上，由舟浆将石英舟托送入炉

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　管内，然后舟浆退出，属于闭管扩散。相对于48 所设备，这样可以避免舟浆引入污染，同时由于对排废的特殊处理，不需要频繁清洗舟浆和石英炉管。

　　扩散过程可以简单概括为：预扩→主扩→推扩。优化的磷扩散工艺具备如下特点：

　　1)同时进行磷源的再分布和硅片表面的三次氧化。此时磷源总量一定，预沉积杂质源缓慢的向硅片体内扩散，便于形成平坦的pn 结，提高了扩散的方块电阻均匀性。

　　2)高温扩散过程中不再伴有硅片与高浓度的磷直接接触。减少了硅片表面以及势垒区的缺陷和复合中心，提高了多晶硅太阳能电池的开路电压和短路电流。

　　3)两步扩散法制备 pn 结，制备条件相对宽松，工艺参数调节余地大。预沉积杂质总量基本不受温度波动的影响，限定源表面扩散也不受扩散气氛以及环境的影响，这就大大增强了扩散的均匀性以及重复性。

　　采用改进的磷扩散工艺，对最终制得晶体硅太阳能电池片的电性能有了很大改善，尤其是在开路电压Voc 和短路电流Isc 方面。详见下图和

　　图一步扩散与两步扩散Voc 对比图图一步扩散与两步扩散Isc 对比图

湿法刻蚀工序及其原理

　　对于多晶硅太阳能电池来说，并联电阻（Rsh）[8]是一个很重要的参数，Rsh 过小将会导致漏电流增大，影响电池最终的短路电流、填充因子以及转换效率。Rsh分为体内并联电阻和边缘并联电阻两类，对于一个太阳能电池片来说，一般20%的泄露电流通过体内并联电阻，而80%的泄露电流通过边缘并联电阻。工业上实现量产的多晶硅电池扩散方式均为单面背靠背扩散，多晶硅太阳能电池制备工艺

　　不可避免地使电池的四周也扩散了一层n 型层，它将电池的正电极与背电极跨接在一起，形成很大的漏电流，因此未达到分离pn 结的作用。本文主要采用正面无保护的湿法刻蚀方法将电池背面的pn 结去除，以达到分离pn 结的效果。其原理如下：第一步：硅片表面氧化过程

　　氧化过程的激活，硅表面被硝酸氧化，生成一氧化氮或二氧化氮，见式（，）：

　　Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O（）Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O（）

　　氧化过程的延伸，生成物一氧化氮、二氧化氮进一步与水反应，得到的二级产物亚硝酸迅速将硅氧化成二氧化硅，见式（,,）： 2NO2+H2O=HNO2+HNO3（）Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O（）4HNO3+NO+H2O=6HNO2（）

　　由上式可知，硅片表面氧化所发生的一系列化学反应是一个循环过程，氮氧化合物是硝酸最终的还原产物，二氧化硅是与腐蚀溶液接触的硅片背表面的氧化产物。第二步：二氧化硅溶解过程

　　氧化产物二氧化硅，将快速与混合液中的氢氟酸反应，生成六氟硅酸，见式（,）：

　　SiO2+4HF=SiF4+2H2O（）SiF4+2HF=H2SiF6（）总反应式为：

　　SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O（）

　　可见，最终腐蚀掉的硅将以六氟硅酸的形式溶入溶液中。实际上，湿法刻蚀的工艺原理与一次清洗的工艺原理相同，只不过是通过控制混合液内HF 和HNO3的浓度比来形成制绒腐蚀或抛光腐蚀。

　　采用湿法刻蚀去背结工艺将扩散后电池片的正面与背面pn 结分开，与其它方法相比具有以下优点：

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　1)等离子体刻蚀法将硅片边缘发射极刻掉，需要用到 CF4 毒性气体，且刻蚀过程中设备周围存在微波辐射，给人体健康带来的危害极大。另外，此种工艺成本较高，电池片间互相挤压的过程容易导致碎片，降低电池片的成品率。

　　2)激光或金刚石刀将边缘发射极直接切掉，将会减少电池的有效面积，降低电池片的功率。

　　3)用正面无保护的湿法刻蚀方法来代替上述两种方法分离pn 结，不仅避免了CF4 毒性气体的使用和太阳能电池片的碎裂，而且使硅片背表面抛光，有效地提高了太阳能电池的电性能。

等离子体增强化学气相沉积工序

等离子体增强化学气相沉积氮化硅薄膜的原理

　　等离子体增强化学气相沉积技术[9]（PECVD）的工作原理为：在真空压力下，加在电极板上的射频（低频、微波等）电场，使反应室内气体发生辉光放电，在辉光发电区域产生大量的电子。电子由于受到外加电场的加速作用，其自身能量骤增，它可通过碰撞将自身能量传递给反应气体分子，从而使反应气体分子具有较高的活性。这些活性分子覆盖在硅基底上，彼此间发生化学反应，制得所需的介质薄膜，产生的副产物被真空泵抽走。我们可以运用PECVD 技术制作各种器件的钝化膜、减反射膜，还可用其制作扩散工艺的阻挡层。本文采用PECVD技术，在硅片表面沉积一层氮化硅薄膜，具体原理在350℃，等离子射频：SiH4 + 4NH3——Si3N4 + 12H2（）此法制备的氮化硅薄膜具有减反射和钝化的作用，其减反射原理图[12]如下：

　　图氮化硅薄膜减反射原理图

　　我们知道，减反射的原理就是让如图所示的两束反射光R

　　1、R2 产

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　生相消干涉，即它们的光程差为半波长。可以通过调整制备工艺来获得合适厚度和折射率的Si3N4 薄膜，使其满足减反射条件。氮化硅薄膜在起到减反射作用的同时，还可以对硅片表面和体内进行钝化。由于多晶硅表面存在很多的表面态、晶界[10]、缺陷以及位错等，在薄膜沉积过程中，大量的H 原子（离子）进入薄膜，饱和了硅片表面大量的悬挂键，起到降低表面复合中心的作用，从而提高太阳能电池的短波响应与开路电压。氮化硅薄膜的体钝化作用对于多晶硅太阳能电池来说特别明显，因多晶硅体内存在大量的缺陷、位错以及悬挂键，氮化硅薄膜中的氢原子可以在烧结时的高温条件下扩散到硅体内，进而饱和绝大部分缺陷以及悬挂键，有效降低了少数载流子复合中心浓度，增加少子收集能力，提高短路电流。

　　氮化硅薄膜是一种物理和化学性能都十分优良的介质膜[11]。它不仅具备减反射和钝化的作用，同时在光电领域也有一席用武之地。例如：氮化硅薄膜极硬而且耐磨，非晶态硬度高达HV5000；结构非常致密，气体和水汽极难穿过；疏水性强，可大大提高器件的防潮性能；较好的化学稳定性，在600℃时不会与铝发生反应，而二氧化硅在500℃时与铝反应已比较显著。对可动离子(如Na+)有非常强的阻挡能力；可靠的耐热性和抗腐蚀性，在1200℃时不发生氧化；在一定浓度的硫酸、盐酸中有较好的抗腐蚀性，只能用氢氟酸腐蚀等。

丝网印刷工艺及其原理

　　丝网印刷工序，就是在镀膜后硅片的正反两面印刷电极、背电场，经过烧结后使其能够很好的收集光生电流并顺利导出，实现电能与光能之间的高效转化。丝网印刷和高温快烧是构成金属化工序的主要组成部分。

　　图丝网印刷工艺的原理图

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　丝网印刷的原理，就是将带有图案的模板附着在丝网上，利用图案部分网孔透过浆料，而非图案部分不透浆料的特征来进行印刷。丝网印刷工艺由5部分构成，即丝印网版、印刷刮刀、电子浆料、印刷台面和承印物，如上图所示。印刷时，在网版一端倒入浆料，并用刮刀对网版中的浆料边施加压力边朝另一端推动。浆料在移动的过程中透过网孔被刮刀挤压到承印物上。由于印刷过程中，刮刀、丝网印版、承印物三者始终呈线接触，且浆料具有一定得粘性，这样就确保了印刷质量和印刷精度。

　　丝网印刷工序可细分为浆料的印刷和浆料的烘干处理两部分。电极浆料主要使用的是电子浆料，它由四部分组成：由贵金属及其混合物构成的金属粉末，在整个成分中充当导电相，决定了电极的电性能；无机粘合剂和有机粘合剂，决定了烧结前后电极与半导体的接触情况，合适的配比，可以有效加强电极和硅片之间的抗拉伸能力；其它添加剂，主要是起到润滑，增稠，流平和增加触变的作用。

　　丝网印刷工艺的制备目标因浆料种类、电极位置以及电极作用不同而不同。对于起收集光生载流子并对外导出电流作用的正Ag 电极来说，我们希望印刷后制得的正电极具备较低的遮光面积、金属栅线电阻以及金属半导体欧姆接触电阻；对于起汇集背面电流并对外导出电流作用的背Ag/Al 电极来说，我们希望其能与涂锡焊带、硅片背表面以及铝背场[12]形成良好的接触，使串联电阻Rs 降低；对于起收集背部载流子并对背面进行钝化作用的Al 背电场来说，我们希望其能在硅片背表面引入均匀的p+层，尽可能的降低背面光生载流子复合几率，同时还需控制背场印刷所引起的翘曲度弯曲。每一道印刷工序后的烘干，实际上是为了使硅片表面电子浆料中的有机溶剂挥发，形成可与硅片紧密粘结的固体状金属膜层。

　　烘干后的烧结工艺，实际上是为了使硅片和电极间形成良好的欧姆接触。首先，将半导体多晶硅和金属电极加热到共晶温度，此时半导体内的硅原子将按某种比例快速向熔融的合金电极中扩散。合金电极中的多晶硅原子数目由电极材料的体积和合金温度决定，电极材料的体积越大，烧结温度越高，则合金电极中的硅原子数目越多。如果此时温度骤降，将会在合金电极附近出现再结晶层，即固态硅原子从金属和硅界面处的合金中析

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　出，生长出外延层。如果外延层中含有足够的杂质成分，则获得了良好合金结，同时也形成了良好的金属半导体欧姆接触[12]。

　　烧结采用红外加热的方式进行高温快烧，主要是为了让硅片表面的正电极穿透氮化硅薄膜，与硅片之间形成良好的欧姆接触，降低串联电阻，提高填充因子；促进镀膜工序引入的氢原子向硅体内扩散，增强其对硅的体钝化作用；形成均匀良好的铝背场，提高开路电压。

测试分选工序及其太阳能测试仪的原理

　　太阳能测试仪最初主要用来测量太阳能电池片的电性能参数，但随着测试技术的发展，目前集成的太阳能电池测试系统还可以进行EL测试（太阳能电池组件缺陷检测）、外观测试。太阳能电池测试系统要求：能够根据测试时间控制太阳光模拟器的开关，通过采样电路、温度传感器和数据采集卡(DAQ)读取太阳能电池的即时电流、电压和相应的温度及光谱测量值等参量，经过计算机的数值运算处理，得到逼近标准测试条件下的I值和V 值，从而绘出逼近标准测试条件下的I/V 特性曲线[13]。下图为太阳能电池测试仪的结构图，其中采用高压短弧氙灯来模拟自然光。

　　图太阳能电池硬件测试系统框图

　　地面用太阳能电池的国际标准测试条件为：辐照度：1000W/m；电池

　　2温度：25℃；光谱分布：[14]。通常，我们采用太阳能模拟器来模拟上述测试条件，进行多晶硅太阳能电池片的I-V 曲线测试。模拟光与自然光相比，具有以下优点：模拟光可选择性好，比如连续发光或闪光；模拟光的辐照度相对稳定，且在一定范围内可调；模拟光使用范围广，不受时间、气候等因素限制；模拟光便于与生产线集成光伏测量系统；另外，与自然光相比，模拟光光谱分布的稳定性较好，测试可重复性高；实际的自然光

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　光谱与国际标准测试条件要求的有差异，且不稳定。种种原因表明，模拟光更适用于光伏测试系统的集成。

　　因太阳能光伏组件最终是在露天的环境下使用，所以太阳能测试仪的电性能测试结果应尽可能的与户外使用结果相拟合。常见的太阳能测试仪运用氙灯来模拟自然光，如下图所示为氙灯与光谱对比图[15]。

　　图氙灯与光谱对比图

　　由上图可得，光谱在可见光区与氙灯光谱十分相似，而多晶硅太阳能电池片的主要光吸收区即是可见光区，因此，氙灯被广泛的用来模拟太阳光。

　　太阳能电池各电性能参数的测试原理[16]：短路电流（Isc）：国际标准测试条件下，电池外电路短路时的输出电流；开路电压（Voc）：国际标准测试条件下，电池外电路断开时的端电压；最大功率（Pmax）：电池输出特性曲线上，I·V 乘积最大时所对应的功率；串联电阻（Rs）：指与P-N 结串联的电池内部电阻，主要由硅体电阻、欧姆接触电阻、发射区电阻等组成；并联电阻（Rsh）：指跨连在电池两电极间的等效电阻；填充因子（FF）：Pmax 与（Voc·Isc）之比；转换效率（η）：Pmax 与电池所受总辐射功率的百分比。小结

　　本章要主要论述了多晶硅太阳能电池制备流程（一次清洗→ 扩散→ 湿法刻蚀去背结→ PECVD →丝网印刷→ 烧结→测试分选），以及制备原理和过程。

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　第三章多晶硅太阳电池行业展望

　　太阳能光伏上下游产业链，包括上游的硅材料、光伏电池制造与封装工艺、支撑行业和光伏发电应用等领域。

　　目前重庆首例居民分布式光伏发电项目成功并网

[17]，如下图，这充分说明光伏产业在逐步深入市场，并将有更广阔的民用市场。

　　图－居民光伏发电项并网

　　纵观整个光伏市场走势，虽然目前太阳能行业处于市场低迷期，但随着工艺的改进和制造成本的降低以及国内市场的逐步打开，同时企业也要节能减材，不断进行低迷期技术潜能性研究，会使太阳能行业最终走向市场供不应求或供需平衡的态势。

　　由于多晶硅太阳能电池是目前相比与单晶硅和多晶硅的转换效率高且能批量生产的一种太阳能能电池，多晶硅电池的制作工艺不断向前发展，保证了电池的效率不断提高，成本下降，随着对材料、器件物理、光学特性认识的加深，导致电池的结构更趋合理，实验室水平和工业化大生产的距离不断缩小，各工艺如丝网印刷和埋栅工艺为高效、低成本电池发挥了主要作用，高效Mc—Si电池组件已大量进入市场，随着工艺的不断优化，生产成本的不断降低，多晶硅将对于光伏建筑、光伏发电、光伏水泵等有广阔的前景。

　　光伏发电技术若想快速大规模普及，必须实现高效、低成本。高效是降低成本的另一种方式。目前推出的可实现量产的新型高效多晶硅太阳能电池，均是在常规制备工艺的基础上改进得来，也就是说，前者若想发挥高效的潜能，前提是常规多晶硅太阳能电池制备工艺成熟且达到最优化。我国目前光伏技术仍处于低级阶段，制备工艺仍不完善，还有很大的优化以及改进空间。

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　参考文献

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　　3[16]狄大卫，高兆利，韩见殊，等.应用光伏学.上海：上海交通大学出版社，2009

[17]重庆电力公司，中新能源频道，科技日报2013年05月10日

　　多晶硅太阳能电池制备工艺

　　致谢

　　本论文是在导师胡耐根老师的悉心指导和关怀下完成的。感谢胡老师对我的辛勤指导和培育。从论文的立题到论文的撰写整个过程无不浸透着老师的心血。他广博的学识，严肃的科学态度，严谨的治学精神，灵活的思维方式，耐心细致的言传身教深深感染激励着我，将使我终身受益。导师不但在学习上给予我耐心细致的指导，在生活中也给了我关怀，这份师恩我将终身难忘。

　　同时感谢同组同学在完成论文中给予的帮助。我们在完成论文的过程中与同学互相讨论、互相协作下建立深厚的感情，同时我也学到了每个同学的为人处事的精神。另外，我要感谢在这几年来对我有所教导的老师，他们孜孜不倦的教诲不但让我学到了很多知识，而且让我掌握了学习的方法，更教会了我做人处事的道理，在此深表感谢。我还要向我的同学们表示感谢，感谢10级光伏材料(1)班所有同学以及丁辅导员对我生活和学业上的关心和帮助,我为自己能够在这样一个温暖和谐的班级体中学习工作，深感温暖、愉快和幸运。

　　最后向多年默默支持我和关心我，不断给我信心、支持我上进，使我顺利完成大学学业的家人，特别是我的父母，献上我最真挚的谢意和最美好的祝福。

太阳能电池工艺部岗位职责3

　　电池片工艺工程师岗位职责

　　一、职位目的: 1，根据公司生产部门安排的电池片生产任务，在电池片代加工公司指导和监督电池片代加工公司进行排期生产和研发，按时并且保证质量的完成生产任务。二、工作任务：

　　1、负责本公司的电池片代加工生产工艺的维护和异常处理。 2、对电池片生产工艺进行优化以及效率的提升；参与太阳能电池新工艺开发，负责电池片生产的工艺控制等。

　　3、拟制本公司电池片代加工生产的标准工艺流程，并对生产过程的步骤要求进行量化。

　　4、根据产品和工艺状态对标准工艺流程文件申请更改、调整，维护文件正确性。

　　5、对本公司电池片生产设备工艺改进，工艺稳定提出建议性措施，改进工艺方法降低生产成本。

　　6、用本公司的电池片生产工艺和方法对代加工车间员工的培训与操作过程的监督。

　　7、负责对原材料的正确使用，对不合格材料有权停止使用

　　8、针对原材料的变化、工艺参数的波动，在工艺规定范围内及时调整工艺，维持生产线的稳定。

　　9、处理产品在流通过程中的各种技术质量异常，对重大的技术质量异常，要按程序上报。 10、负责电池片生产的工艺优化，提出优化工艺的实验方案，报公司评审批准后进行试验。

　　11、参与电池片生产工艺的技术攻关和新产品试验，完成布置的试验项目，提交试验小结。

　　12、熟悉激光掺杂生产设备状况，督导相关人员进行激光设备管理和正常维护

　　13、努力掌握本专业发展的科技动态，不断学习提高专业水平和解决现场技术问题的能力。

　　三、工作职责

　　1、对生产计划中的电池片生产工艺准备工作，对影响新产品试制进度和生产任务完成负责。

　　2、对因电池片生产工艺流程编制或监督过程出现问题，导致产品大量报废或返修，造成经济损失负责。

　　3、对解决生产中发生的电池片生产工艺技术问题出力不及时，影响生产负责。

　　4、对审查签署的电池片生产工艺技术文件、产品技术条件、工艺标准、工艺规程等工艺资料的正确性、合理性、完整性负责。 5、对原材料电池片生产工艺消耗定额存在计算方法或数值错误，造成浪费或损失现象负责。

　　6、对由于电池片生产工艺设计不合理，由此造成不良影响负责。 7、对在本公司的电池片工艺技术保密，对发生工艺技术丢失、泄密现象负责。

太阳能电池工艺部岗位职责4

　　工艺技术部岗位职责与适任条件

　　1．工艺技术部经理(副经理)职责权限与适任条件 1．1 职责和权限

　　1．1．1．根据生产计划和已下达的施工图纸制订技术工作计划，组织开展技术工艺工作，负责本基地的生产技术工艺工作的管理． 1．1．2．负责本部门编制的技术工艺规程等技术文件的校审，必要时组织有关生产、技术、质检人员进行技术工艺验证和评审． 1．1．3．指导工艺人员处理生产过程中出现的重大技术质量问题，协助工艺人员纠正违反工艺规程的作业行为，对违章作业人员进行教育和培训．

　　1．1．4．组织新技术、新工艺应用的研究，不断改进提高本公司工艺水平，对重大技术工艺修改或改进报本基地领导批准实施． 1．1．5．对本部门人员录用、奖励和处分有建议权． 1．1．6．完成领导布置的其他工作任务． 1．2 适任条件

　　1．2．1．具有工程机械类大学毕业以上学历或相当专业技术水平． 1．2．2．具有工艺技术岗位十年以上工作经历，具有一定的组织管理能力．

　　1．2．3．熟悉机械制造工艺、掌握本公司章程、规范． 1．2．4．身体健康，能胜任工作． 2．数控技术室经理岗位职责和适任条件 2．1．职责和权限 2．1．1．负责生产过程用数控设备的编程及数控设备的日常维护。2．1．2．负责数控机械使用工艺的编订，以及数控设备运行过程中参数的统计及问题解决。

　　2．1．3．对使用数控设备的员工进行操作培训和业务指导。2．2．适任条件

　　2．2．1．具有数控或机械类大专以上学历或相当专业技术水平． 2．2．2．具有数控设备编程及运行维护3年以上工作经历，具有一定的组织管理能力．

　　2．2．3．身体健康，能胜任工作． 3．工艺技术员职责权限与适任条件 3．1．职责和权限

　　3．1．1．校审总公司下达的施工图纸和技术工艺文件，对图纸或文件上不清楚的技术问题或工艺性不好的设计，及时向总公司设计部门联系并进行解决．

　　3．1．2．负责所主管工程项目的技术工艺文件和各种工艺规程的编制，及时发送制造、供应、质检部们和车间生产施工。指导生产工人按工艺要求操作，对工序作业进行控制，保持工序状态与工艺规程的一致性．

　　3．1．3．负责所主管项目的工艺装备的设计、改进和新工艺试验、验证．

　　3．1．4．分析、处理产品施工中出现的技术、质量问题，会同有关部制定改进和纠正措施。对重大技术工艺问题及时与总公司有关部门及本基地领导汇报处理．

　　3．1．5．管理项目的技术文件与图纸，做好收发登记和归档整理和保管。3．2．适任条件

　　3．2．1．具有工程机械类大专毕业以上学历或相当专业技术水平． 3．2．2．具有工艺技术岗位二年以上工作经历．3．2．3．熟悉机械制造工艺、掌握本公司章程、规范．3．2．4．身体健康，能胜任工作．

太阳能电池工艺部岗位职责5

　　岗位名称：工艺部部长本职描述：在技术部经理的领导下，负责公司工艺技术工作和工艺管理工作，认真贯彻行业技术方针、政策和公司有关规定；组织制定工艺技术工作规划，负责工艺部门工作的开展及落实。岗位职责：

　　职责一：职责表述：负责工艺部门管理制度的起草和修订工作；

　　工作任务：按规定程序，对生产流程、工艺文件、工装图纸的制定与确认；编制产品工艺文件；根据工艺需要，设计工艺装备并负责工艺工装的验证和改进工作。

　　职责二：职责表述：参与新产品的评审；

　　工作任务：参与新产品图纸的会签和批量试制的工艺工装设计，完善小批试制报告；

　　职责三：职责表述：完善生产工艺技术的改进，提高生产效率，降低生产成本；

　　工作任务：做好工艺技术资料的制定、归档，组织工艺人员勇于创新，领导新工艺、新技术的试验与研究，落实工艺试验结果并推广应用，积极开展技术改进工作，落实技术改进方案与措施，不断提高工艺技术水平；职责四：协助人力资源部做好对生产员工的技术教育及培训；职责五：完成领导安排的其他事项；

　　岗位名称：工艺工程师本职描述：负责产品工艺流程的跟踪与维护；岗位职责：

　　职责一：职责表述：负责产品工艺文件的制作；

　　工作任务：编制产品工艺文件，制定标准的材料消耗工艺，制定标准工时，设计工装图纸；

　　职责二：职责表述：生产现场的异常分析；

　　工作任务：工艺工程师要深入生产现场，掌握产品质量情况；指导车间一线生产，及时解决生产中出现的技术问题，做好工艺技术服务工作；职责三：职责表述：新品小批试产的跟踪；

　　工作任务：负责新品小批试产过程跟踪，记录小批试产结果，提出改善措施；

　　职责四：对新进员工的生产技术指导与培训；