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扩散制结

太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的设备。管式扩散炉主要由石英舟的上部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，库存组件回收，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好，降级组件回收，方块电阻的不均匀性小于百分之十，少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产基本也是关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。

隐裂、热斑、PID效应，是影响晶硅光伏组件性能的三个重要因素。

2. “隐裂”对组件性能的影响

晶硅太阳能电池的结构如下图所示，电池片产生的电流主要靠表面相互垂直的主栅线和细栅线收集和导出。因此，当隐裂（多为平行于主栅线的隐裂）导致细栅线断裂时，电流将无法被有效输送至主栅线，从而导致电池片部分乃至整片失效，还可能造成碎片、热斑等，同时引起组件的功率衰减。

垂直于主栅线的隐裂几乎不对细栅线造成影响，因此造成电池片失效的面积几乎为零。

而正处于快速发展的薄膜太阳能电池，由于其材料、结构特性，不存在隐裂的问题。同时其表面通过一层透明导电薄膜收集和传输电流，即使电池片有小的瑕疵造成导电膜，也不会造成电池大面积失效。

有研究显示，组件中如果某个电池的失效面积在8%以内，则对组件的功率影响不大，并且组件中2/3的斜条纹隐裂对组件的功率没有影响。所以说，组件板回收，虽然隐裂是晶硅电池常见的问题，但也不必过度担心。

多晶硅电池片

多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。目前太阳能电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100～300欧姆?厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎，用1：5的和混合液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加入适量硼硅，放人浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材制利用率和方便组装。多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多，其光电转换效率约12％左右，稍低于单晶硅太阳能电池，但是材料制造简便，组件回收，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。