太阳能多晶电池片生产流程简介

多晶电池生产流程简介陈红2009年9月18日多晶硅片上下工序对电池的影响组件3多晶晶锭晶锭生产流程备料坩埚准备装料装炉拆锭晶锭检验包装51.备料晶锭生产工艺流程介绍•每包5Kg6坩埚外观检验坩埚喷涂坩埚烘烤2.坩埚准备（周期：21h）晶锭生产工艺流程介绍•喷涂氮化硅，用于隔离晶锭和坩埚•氮化硅帖服在坩埚上•检查有无破损73.装料4.装炉装料装炉晶锭生产工艺流程介绍•按照合适比例将重掺硅料和正常硅料放入坩埚中.•一般多晶不会出现电阻率不均匀现象,因为是先熔化后拉晶.85.DSS运行（运行周期：DSS24058h、DSS45063h）铸锭过程中，DSS炉运行配方分为5步：1）加热2）熔化3）长晶4）退火5）冷却多晶铸锭晶锭生产工艺流程介绍96.拆锭7.晶锭检测拆锭晶锭检测晶锭生产工艺流程介绍产品规格：a、845*845*260mm（450）b、690*690*240mm（240）主要性能参数：c、P型，电阻率0.5-3Ω·cm；d、少子寿命1μs；e、氧含量≤1.0×1018atoms/cm3，碳含量≤5×1017atoms/cm3多晶硅片10硅片生产流程晶锭粘接线开方线开方去胶IR测试Lifetime测试截断磨面倒角晶棒粘接线锯预清洗、脱胶清洗甩干分选包装硅片生产工艺流程介绍1、晶锭粘接喷涂式泡沫胶此为线开方辅助工序，将晶锭粘到线开方定位晶托上，准备开方。2、线开方金刚砂:学名绿碳化硅；悬浮液:简称切削液，学名聚乙二醇；砂浆按切割密度要求的配比混合图1为正在烘箱中的金刚砂图2为正在配制砂浆的沙浆缸硅片生产工艺流程介绍线开方砂浆配制：此为线开方前道辅助工序，先将金刚砂放入烘箱内90度温度烘12小时，然后按要求将定量悬浮液金刚砂放入砂浆缸内均匀搅拌12小时方可使用2、线开方上棒:硅片生产工艺流程介绍切割:硅块清洗机将开方好的晶棒连同晶托一起取下放入80度热水中，将晶托与晶棒分离卸棒清洗:从粘锭处领取上一工序粘接好的晶锭，通过叉车将晶锭装到外置工作台上，再通过手摇车将晶锭送入切割室内线切割原理:砂浆中的金刚砂附着在高速转动的钢线上磨削形成切割.一次可以切割25根晶棒.3、线开方去胶将开方后的晶棒放入清洗机中清洗后，将晶棒依次取下，再用铲子将晶棒和晶托上的胶铲掉放到待检区，检验尺寸，合格后准备进入下一工序；硅片生产工艺流程介绍IRGT红外探伤测试仪lifetimeSEMILAB少子寿命测试仪WT-2000PSEMILAB电阻率测试仪RT-100电阻率硅片生产工艺流程介绍4、测试电阻率在开方后，每一硅锭（25根硅棒）抽五根量测头中尾各一点（取晶锭四角及中央晶棒）Lifetime在开方后，每硅棒都量测，确定无效头尾位置，用来截断IR在开方后，每硅棒都量测，确定杂质、隐裂。175、截断6、磨面倒角G&N上磨面倒角的晶棒长度不得小于177mm放在倒角机上倒角的晶棒，其表面尺寸须满足156±0.3mm，如不满足须先放到G&N上磨面磨面倒角按照少子寿命测出无效长度进行截断7、晶棒粘接硅片生产工艺流程介绍此为切片前道辅助工序，将玻璃板粘到线锯专用工装上，然后再将清洗后的准方棒粘到玻璃板上，固化5~6小时，等待切割。8、切片图片为切割过程示意图。钢线以13m/s的速度带着金刚砂磨削形成切割。9、预清洗去胶将切割成硅片的晶棒抬到预清洗机内，将硅片上80%~90%的砂浆用水喷淋冲洗掉待喷洗干净后，放入80度热水浸泡硅棒粘胶部分，等待胶水软化。将晶棒翻转，装在去胶工装上，抬入去胶槽，用水枪将硅片外部和内部的砂浆喷洗干净。待胶软化后，将硅片取出，放入盛有清水的盒子中，进行插片硅片生产工艺流程介绍10、清洗全自动清洗机此机台可用来清洗片盒清洗甩干：将插片好的硅片放入清洗槽内，用碱液、热水、超声清洗硅片表面，将表面清洗干净后放入离心甩干机内进行甩干，硅片干燥后放入周转车内进入分选工序硅片生产工艺流程介绍11、分选硅片生产工艺流程介绍11、全自动分选全自动分选仪分档有：A类裂纹缺角隐裂电阻率超标边长偏差缺口片脏污厚度偏差少子寿命低TTVNIP硅片生产工艺流程介绍11、手工分选可以测量厚度和TTV的花岗石测量仪器•手工分选检查每一片的外观有无偏差：裂纹缺角隐裂，边长偏差，缺口片，脏污。•厚度监测：一棒大约一千片，头中尾各抽15片，每片量测5个点。用刻度模板的刻度目测缺角、梯形、外形片是否存在检测标准内。硅片生产工艺流程介绍12、包装QC再次对分选完的硅片进行抽检，合格后分发合格证，转入下一工序——包装—入库—电池硅片生产工艺流程介绍光伏组件太阳电池组件（SolarCellmodule）●又称光伏组件PVmodule，是将多个单体太阳电池进行电气连接后，经封装形成在光照下具有一定电压、电流输出的单元。太阳电池组件是光伏发电系统中可独立应用的最小发电单元。结构要素●单体太阳电池●内连接和电气引出●防护部件●安装部件组件结构TPTEVA玻璃互连条电极接线柱太阳电池乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）封装1.内连线和电气引出接线盒组件结构•足够的导电截面，基体材料电导率高•硬度适中，材质均匀，机械性能良好•镀层均匀，附着良好，互联工艺性好，具有应力释放结构。•符合国家和客户所在国家或地区对有害元素限制的规定●内连接导体材料要求（涂锡铜带）●接线引出装置，接线盒材料要求•机械和电气绝缘强度•电器间隙和爬电距离•抗水汽、抗氧化能力、抗紫外能力、温度交变性能）•热稳定性、尺寸稳定性•化学稳定性（老化、脆化、黄化）•与密封、粘结胶的粘接性能•防火性能•二极管温度性能、可靠性，防热斑效应系统的正确设计2.防护部件组件结构•上覆盖，日光通道，防护UV、水气、氧环境•下覆盖，防护UV、水气、氧环境•填充物，粘接、密封、固定上覆盖：（玻璃）材料要求•低铁（高透光率）•钢化（高强度）：机械载荷（风载荷，雪载荷，人载荷）；撞击（冰雹，砂包安全要求）•吸收紫外线，透光率百分比和频率响应•化学和环境稳定性：耐腐蚀性（水汽和特殊场合如盐雾）结石和自爆预处理（防止自爆）•良好的工艺性能•含铝层背膜•含氟背膜（如TPT）•PET背膜•共挤背膜●下覆盖：晶体硅组件的背膜材料要求：耐候层粘附层防紫外线层机械和电气强度层防水（气体）层2.防护部件●填充物（一般是EVA）材料要求：•尽可能多地透过电池可利用的光能•在可见光辐射，特别是紫外线辐射下化学性质稳定，抗黄变•合适的工艺温度，合适的粘接强度，一定的缓冲和应力释放作用•绝缘，一定的防火性能（目前要求不能助燃）•热稳定性（使用）和工艺稳定性（较宽的热工艺裕量、较小的热排气、均匀性）•化学稳定性（老化、黄化）•与玻璃和背膜的粘接性能，合适的表面张力和内聚力•机械和电气绝缘强度，局部放电试验•隔绝水汽、隔氧抗氧化能力、抗紫外能力•尺寸稳定性和环境稳定性•化学稳定性（老化、脆化、黄化）•与EVA和密封、粘结胶的粘接性能•防火性能组件结构3.安装防护部件组件结构●安装部件材料要求：•机械强度•操作性•耐气候性（包括海洋气候）•金属部件的接地要求•与密封系统的相容性•有机材料的化学稳定性（老化、脆化）组件生产流程焊接排列层叠层压切边固化装配清洗全检包装将单个电池片组成电池串的过程焊接1、焊接●焊接温度在250℃~300℃之间●焊点要求平滑、无毛刺●焊接牢固、可靠、无漏焊、虚焊现象●焊带要求和电池表面栅极重合●在进行手工焊接时，注意电池片的排列（整体排片后组件的美观）●手工焊接时先焊接电池背面的栅线，待背面焊接完成后再进行电池串的排列焊接组件生产工艺流程介绍•对电池片要求:•几何尺寸和外观•栅线完整性和附着力•一致的电性能1、焊接组件生产工艺流程介绍将电池串用汇流条连接起来以便于将来进行层叠的过程•电池串在移动过程采用真空吸盘•电池串与电池串之间的间距一般为2mm，最大不能超过3mm•焊接汇流条排列2、排列组件生产工艺流程介绍2、排列组件生产工艺流程介绍•用透明胶带固定层叠的过程是将电池组和钢化玻璃、EVA、TPT叠在一起的过程•层叠后要进行外观和电性能检验3、层叠组件生产工艺流程介绍层压的过程是将层叠件通过在145℃的温度下将EVA熔融后固化的过程层压过程是组件生产过程中的特殊工艺过程，它对组件产品的质量起关键性的影响层压4、层压组件生产工艺流程介绍4、层压组件生产工艺流程介绍•铺设时注意T.P.T和EVA要比玻璃稍大•在层一和层2的适当位置用刀片切出合适缝隙，把引出线从缝隙穿处，把引出线在外面用透明胶带固定395、切边待电池板的温度降低以后,用裁纸刀切下玻璃边外的EVA和T.P.T。6、固化电池板层压完成后，应按照EVA的特性进行固化（胶联）。温度和时间应参照EVA的技术参数确定。固化过程在固化炉内进行。也可以把层压和固化放在一个层压过程内完成。组件生产工艺流程介绍边框装配接线盒装配固化层压件装框及装接线盒是将固化层压件变成便于电性能输出和便于安装的组件的过程该过程用于提高组件的机械性能和用于保证组件的电性能输出7、装配•接线盒涂胶不得超过限定范围硅胶的厚度不得超过4mm组件生产工艺流程介绍•使用铝合金边框可以在铝合金边框内涂玻璃胶，也可以把EVA裁成2厘米左右宽的长条裹在电池板玻璃边上装入铝合金框体，然后加热使之热熔到一起。418、清洗9、全检10、测试11、包装入库组件生产工艺流程介绍•检查有无外观缺陷•耐压测试3600V•电性能测试24~26℃42上下道工序对电池片的影响43在晶锭产生影响电池片的缺陷44在晶锭产生影响电池片的缺陷•因为晶棒来源的晶锭有细小的硬点，在线切割过程中虽然没有造成断线，但却导致大量线痕的存在，影响合格率。据IR红外检测反映，小于3mm的硬点无法检测出，所以在切割中使用了有细微硬点的晶棒，从而产生大量等外线痕。•硅料受到污染,造成硅片黑点、白斑等异常产生.•少子寿命偏低：1、从该晶锭的配料可知，由于该晶锭使用33.3%上边皮，与25.9%的埚底料，正是这两种料，会引起低少子寿命的产生。•电阻率异常：电阻偏高超出0.5-3欧姆范围，配料有问题。45电池对硅片的监控46来料检验来料检验：1.一箱抽一两包检查是否有破片、气孔、脏片、规格数量是否与外标签一致。2.在生产过程中发现来料异常及时隔离。3.统计数据,及时向硅片部门投诉。47片源白斑制绒后出现白点，晶体生长过程出现问题引起。48片源缺角边缘缺角，可能为运输撞击导致。49片源崩边硅片脱胶过程引起或可能撞击引起。50片源边长偏小机台异常导致，分选失误使流入电池。造成电池车间异常片，引起组件投诉。51片源白线晶体生长过程出现问题引起。造成电池车间异常片，良率下降。52片源气孔晶体生长过程出现问题引起。53片源规则性隐裂硅片清洗出问题引起，会造成电池车间破片率升高。54来料少片分选失误。55片源厚度异常分选失误使流入电池，会造成电池车间破片率升高。56片源线痕分选失误使流入电池，会造成电池车间破片率升高。57组件对电池的投诉58电池QC产品终检：1.Q1流入组件，出货时抽检一箱16包抽两包检查是否有无异常，若有异常返给生产重检。2.接受组件投诉并给与答复59客户投诉单焊时电池片断裂硅片不良引起。60划伤水痕片制绒出现异常引起。61铝包引起组件破片烧结出现异常引起。62主栅线脱落丝网印刷或烧结出现异常引起。63规则性破片可能运输撞击异常引起。64电池片边长过小硅片来料异常引起。65水纹片雨天运输未做好防护引起。66灰片折射率异常片误流引起也可能为泡沫垫污染引起。67色差PECVD设备发生异常，生产未全检片子，导致异常片误流。68Q2误流生产异常？Q2误当成Q1流走。69规则性破片丝网印刷调试压力所致，也可能是硅片来料问题。70其它异常原因不明。71Thanks~