光伏電池片加工流程？

【專家解說】：太陽電池制作工藝太陽能電池工藝簡介及廠房建設總結 我公司從02年開始，先后承接過目前國內太陽能電池行業(yè)主流公司的一系列項目（從硅片制造到組件生產），通過完成這些項目的設計、施工和二次配，我公司無疑已成為業(yè)內承接太陽能電池生產廠房的最專業(yè)公司。我自己還見證了以上某項目從破土動工到正式投產，甚至停產改造的所有過程，也曾去過兄弟太陽能項目，通過現場的親歷和對這些公司施工圖的研讀，對太陽能電池的生產工藝及廠房及建設略知一二，愿在此與大家探討。 一、工藝簡介 在上一次《太陽能電池的一些資訊》中，對于生產原理，我已經做過敘述，太陽能電池生產工藝一般分為：擴散前清洗、擴散、擴散后清洗、刻蝕、PECVD，絲網印刷，燒結，分類檢測和封裝。 擴散前清洗的目的在于制絨，就是把相對光滑的原材料硅片的表面通過強酸和強堿腐蝕，使其凸凹不平，變得粗糙，形成漫反射，減少直射到硅片表面的太陽能的損失。相關設備有無錫瑞寶，德國RENA，深圳捷佳創(chuàng)，這些設備中最好的是RENA，因為他不光賣設備，還賣制絨工藝的專利。所使用的介質有HF，HCL，HNO3，NaOH，Na2SiO3和乙醇等。動力源有自來水，純水，壓縮空氣，氮氣，工藝冷卻水，廢水，熱排風和酸排風。 擴散的目的在于形成PN結。硅片含硼，是P型結物質，需要往里面摻雜磷，使電子發(fā)生移動，形成PN結空穴。所使用的介質有POCL3，N2，O2。動力源有壓縮空氣，氮氣，工藝冷卻水，熱排風和有機排風。使用的設備是高溫擴散爐，廠商有SVCS，TEMPRESS，長沙48所等。該道工藝有潔凈要求，需要在潔凈室內運行。因為擴散爐內的石英管需要清洗，所以需要增加一種石英管清洗機。 擴散后清洗的目的在于洗去擴散時形成的磷硅玻璃，即SiO2和 P2O5的混合物，所以擴散后清洗機又叫做去磷硅玻璃清洗機。動力源有氮氣，壓縮空氣，純水，HF，熱排風，酸排風，廢水等。設備有深圳捷佳創(chuàng)。 刻蝕的目的在于把硅片的邊緣PN結斷開，防止短路。目前國內所使用的設備幾乎都是長沙48所的。動力源有CF4，N2，NH3，熱排風，有機排風。 PECVD的目的在于鍍氮化硅薄膜，增加折射率，同時摻雜H元素，使缺陷減少，還可以保護硅片。所用設備有德國的ROTH&RAW平板式PECVD設備，還有CENTROTHERMO的管式PECVD設備。動力源有SiH4，NH3，氮氣，壓縮空氣，工藝冷卻水，熱排風，硅烷排風等。 絲網印刷的目的在于印刷導電電極。先印背面，再印正面。目前國內大多數廠家使用設備是意大利的BACCINI印刷線。動力源有真空，壓縮空氣，熱排風，有機排風等。 燒結的目的是把電極燒結在PN結上。高溫燒結可以使電極穿透氮化硅膜，形成合金。所用設備有美國DESPACH等。動力源有壓縮空氣，工藝冷卻水，熱排風，有機排風等。 分類檢測的目的在于把電池片按照效率進行分類。目前國內大多數廠家使用設備是意大利的BACCINI檢測儀。動力源有真空，壓縮空氣。 最后一道工藝就是熱塑包裝。 二、廠房建設經驗總結 一條年產量25MW的生產線，設備占地至少需要1100平方米，而國內廠商一般很少有只計劃一條線的公司，所以太陽能電池生產車間凈面積都在2000平方米以上。按照16小時甚至24小時生產來計算，工藝人員不下于百人，所以相應的辦公室，更衣間，食堂，宿舍，衛(wèi)生間等設施都不能太小。外線動力站（制冷，供熱，純水，空壓，真空，空調，工藝冷卻水，消防，變配電，自控，通訊等）房總面積不小于2000平方米。廠房和動力站房有鋼筋混凝土框架結構，多層建筑的，也有鋼結構加金屬復合板單層建筑的，但布置工藝和動力設備的樓層，因管線眾多，層高都較大，至少是7米。 以下經驗總結均以50MW生產線為例。 電源是整個工廠的首要條件，僅工藝和動力設備用電功率就在1800KW左右，必須有可靠的電能供應。PECVD設備，制冷機，空壓機，空調風機和循環(huán)水泵是用電功率較大的設備。 工藝純水的用量在15噸/小時左右，水質標準都要達到中國電子級水的技術指標GB/T11446.1-1997中EW-1級。工藝冷卻水用量也在15噸/小時左右，水質中微粒粒徑不宜大于10微米，供水溫度宜在15-20℃，供水壓力5巴左右，應有可靠的溫度，供水壓力控制，最好采用變頻泵。 壓縮空氣用量在400NM3/H左右，如果空氣品質要求較高，如需要達到壓縮空氣質量等級的1級甚至更高要求，建議使用無油空壓機。如果露點溫度要求苛刻，干燥機建議使用組合式。真空排氣量在300M3/H左右，水環(huán)式真空泵雖然便宜，但是效率下降的也快，不推薦使用。氮氣和氧氣如果靠近大的氣體供應站，一般采用液體儲罐供應的方式，初投資低，氮氣儲罐20立方米左右，氧氣10立方米足夠。特殊氣體如硅烷等，考慮安全因素，單獨設置一個特氣間還是很有必要的。 空調系統(tǒng)的空氣處理方式則視具體土建情況而言，可以采取組合式空氣處理機組集中處理，也可以采用干盤管進行分散處理。生產車間出擴散區(qū)外，溫濕度均只要滿足人體舒適性即可，建議冬夏能有一定變化，這樣既可節(jié)能，又讓人能適應室內外溫度變化，不易感冒。擴散區(qū)由于對潔凈度要求較高，需要設計獨立的空氣處理系統(tǒng)，主要關注的是潔凈度，該區(qū)散熱量也較大。酸排氣量不小于10000M3/H，一般采用濕式洗滌、中和的處理方式。有機排氣量也不小于10000M3/H，一般采用干式吸附法處理。熱排風量也不小于13000M3/H，因為只是普通排氣，可以不用處理，直接排放即可。相對而言，硅烷處理要謹慎，否則容易起火。 整個施工試車過程中，特別要注意的是水，氣通入設備之前除做好強度嚴密性試驗，確保無滲漏外；務必保證清洗、吹掃試驗要干凈徹底，否則，設備一旦被污染，再次清洗不但代價昂貴，甚至會造成重大損失。二次配管時，某些設備的特殊需要，則根據業(yè)主的要求和初投資而定，如擴散爐具有較強腐蝕性的高溫酸性排風；供強酸、強堿、特氣的多層管路，PECVD、刻蝕機的隔聲泵房等。 廠房設計和施工公司的選擇，是考驗投資方智慧和眼光的大事，切不可因一時便宜而選擇之。沒有選擇好專業(yè)的公司，將會付出成沉重的代價。 工廠建成以后，最重要的就是運行維護。太陽能電池廠房動力保障是一個復雜的系統(tǒng)，需要至少2-4名理論功底扎實，動手能力強、富有高度責任感的工程師核心隊伍，經常對各動力系統(tǒng)進行巡察，及時分析和解決出現的問題，甚至適時提出改造方案；否則不能及時發(fā)現隱患，很可能等問題出現時導致停產。