太阳能电池生产实习报告.docx

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太阳能电池生产实习报告

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太阳能电池生产实习报告

　　篇一：

si单晶太阳能电池生产实习报告

　　si单晶太阳能电池生产实习报告

　　一、实践目的

　　学习si太阳能电池片的制造工艺原理，初步了解和掌握太阳能电池的整个生产制造流程的工艺技术。

学习每个工艺的目的和作用，工艺原理、具体工艺参数。

熟悉半导体工艺设备半导体制造工艺技术以及工艺过程测试与分析方法，并学以致用、理论联系实际，巩固和理解所学的理论知识。

另外，培养在实际生产过程中发现问题、分析问题、解决问题和独立工作的能力，增强综合实践能力，建立劳动观念、实践观念和创新意识，树立实事求是、严肃认真的科学态度，提高综合素质。

　　二、实践安排

　　实践课程时间：

20XX-7-14至7-21日

　　7月14-15日在图书馆上网查资料

　　7月16日对单晶硅表面制绒和腐蚀工艺

　　7月17日扩散制结

　　7月18日去磷硅玻璃

　　7月19日等离子刻蚀

　　7月20日镀减反射膜

　　7月21日丝网印刷，烘干，烧结，测试

　　实践课程地点：

晶体楼一楼

　　实践课程教学内容：

学习太阳能电池的整个生产流程的工艺制造技术

　　三、实践过程和具体内容

　　1太阳能电池简介

　　随着化石能源的逐渐枯竭及伴随的环境恶化，人们迫切需求对环境友好的可再生能源。

太阳能是目前最具前景的新型能源：

用之不竭，且太阳能的使用不会破坏地球生态及环境；安全，无污染，利用成本低，且不受地理条件限制。

太阳能利用的形式多种多样，其中太阳能电池技术可将太阳能直接转换为电能，被认为是最有效的利用太阳能的方式。

太阳电池发电具有很多优点，如安全可靠，无噪声，无污染等，这些优点是常规发电和其他发电方式所不及的。

太阳能电池的分类有很多种，按用途分有航天用电池和民用电池，按其结构可分为晶体电池（单

　　晶si、多晶si）、薄膜电池、化学太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池等。

　　目前市场上的太阳能电池主要是硅基太阳能电池，其中又以多晶硅太阳能电池为主流。

然而，能够提供太阳能电池用的高纯硅厂家主要在国外，包括美国、日本和德国，且近年来多晶硅原料已经明显出现市场缺口，由此带来了其价格的迅速攀升。

多晶硅的市场价格由20XX年的贸美元/kg猛涨到20XX年的400美元/kg，20XX年略有回降。

而目前太阳能电池的发电成本为5-6元/lkw·h，约为煤电成本的10倍以上。

况且项目投资高，能耗高，一般建1000t的工厂需要18个月的工期，投资达10亿元以上。

另外，中国的产品市场主要在国外。

　　2太阳能电池的工作原理

　　当用适当波长的光照射非

　　均匀半导体（pn结）时，由于

　　内建场的作用（不加外电场），

　　半导体内部产生电动势（光生

　　电压）；如将pn结短路，则会

　　出现电流（光生电流）。

这种由

　　内建电场引起的光电效应，称

　　为光生伏特效应。

太阳电池是

　　将光能转化为电能的半导体光

　　伏元件，利用的就是半导体的

　　光生伏特效应。

　　由于pn结势垒区内存在较强的内建电场（自n区指向p区），结两边的光生少数载流子受该场的作用，各自向相反的方向运动：

p区的电子穿过pn结进入n区；n区的空穴进去p区，使p端电势升高，n端电势降低，于是pn结两端形成了光生电动势，这就是pn结的光生伏特效应。

由于光照产生的载流子各自向相反的方向运动，从而在pn结内部形成自n区向p区的光生电流IL。

由于光照在pn结两端产生光生电动势，相当于在pn结两端加正电压V，使势垒降低为qVD-qV，产生正向电流IF。

在pn结开路的情况下，光生电流和正向电流相等时，pn结两端建立起稳定的电势差Voc（p区相对于n区是正的），这就是光电池的开路电压。

如将pn结与外电路接通，只要光照不停止，就会有源源不断的电流流过电路，pn结起了电源的作用。

这就是光电池的基本原理。

描述光电池的特征参数有4个，包括短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。

　　（a）（b）

　　（c）（d）

　　图2。

2光能到电能的转换（a）有负载电阻的太阳电池，（b）电子和空穴的扩散所产生的电流，（c）（b）的能带图（d）开路电压的建立（示意）

　　3太阳能电池的工艺实践

　　3.1准备工作

　　这次实践课的第一堂课，老师就强调了实验安全方面的事情，比如有机溶液的安全使用规范、酸和碱的安全使用、气体的使用安全。

半导体制造过程中，必须穿带防静电服和帽子，经过超净处理后才能进入实验室。

在这次实践课中我们所用到一些酸性溶液比如hF酸以及异丙醇，都具有较强的腐蚀性。

处理hF酸溶液时要穿防护服，双手必须戴上橡皮手套，防护镜，活性炭口罩。

在使用完hF酸溶液后使用后用水冲洗，让其废液留到一个中和箱内，ph值为中性时方可让废液流到管道里。

使用有机溶液时候务必要戴上口罩，

　　防止其挥发的气体伤害

　　到呼吸系统等。

　　太阳能电池制

　　造工艺流程如图2。

　　3所示，本次实践以

　　单晶硅太阳电池为

　　主，在老师的指导

　　下，对每一步工艺的

　　目的与作用、工艺原

　　理、具体工艺过程及

　　参数进行了实践。

3.2硅片检测

　　硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。

该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量，这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命（>10us）、电阻率、p/n型和微裂纹等。

该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。

其中，光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测，同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数；微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹；另外还有两个检测模组，其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型，另一个模块用于检测硅片的少子寿命。

在进行少子寿命和电阻率检测之前，需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测，并自动剔除破损硅片。

硅片检测设备能够自动装片和卸片，并且能够将不合格品放到固定位置，从而提高检测精度和效率。

此次工艺实践所用的硅片均为良品，由于工艺设备条件限制没有进行精确的检测，只对其外观做初步的检测即可。

　　3.3表面制绒

　　单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。

由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。

硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。

大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为70-85℃。

为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂，

　　以

　　加快硅的腐蚀。

制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20～25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。

经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。

制绒清洗的工艺流程为插片水洗碱制绒水洗酸洗水洗甩干，其具体步骤如下：

　　a）插片

　　将要制绒的硅片依次插在花篮中

　　b）超声波清洗

　　在超声波清洗中，首先开启超声波泵，清洗池中加入40Lh2o+800gnaoh+750mL异丙醇，在80℃下清洗10min。

　　c）水洗

　　在冷水与热水槽中交替清洗。

　　d）碱制绒

　　在碱制绒中，在反应池中加入20Lh2o+300gnaoh+400gna2sio3+1000mL异丙醇，时间30min。

　　e）水洗

　　同上步水洗过程

　　f）酸洗

　　在制绒完后，要进行酸洗，想酸洗池中加入20Lh2o+400mLhF或者为20Lh2o+2L浓盐酸（4%），清洗6min

　　g）烘干

　　酸洗完后，要对硅片进行甩干或烘干

　　3.4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结的专用设备。

管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、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，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，方块电阻的不均匀性小于百分之十，少子寿命

　　篇二：

太阳能光电实习报告

　　xx学院

　　毕业实习报告

　　题目：

　　系别：

　　专业：

　　班级：

　　姓名：

学号：

指导教师：

　　时间：

　　目录

　　一、概述

　　二、工作岗位介绍

（1）太阳能发电简介

（2）工作岗位介绍

　　（3）光伏系统的组成和原理

　　（4）并网型光伏系统容量计算

　　（5）并网型光伏系统容量计算

　　三、实习心得体会

（1）实习目的

（2）实习内容

　　（3）实习过程

　　（4）实习心得

　　一、概述

　　本人于20XX年1月开始实习于xx公司,（以下是对公司的简介，此处省略）

　　在实习期间主要工作职责：

1、学习光伏系统规划设计、模拟与分析；2、光伏系统安装指导；3、向客户、设计院或提交光伏系统解决方案、技术或申请报告与技术答疑；4、光伏项目初步规划设计报告撰写；5、协助举办展览会等。

　　二、工作岗位介绍

（1）太阳能发电简介

　　早在1839年，法国科学家贝克雷尔（becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。

这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。

1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。

与常用的火力发电系统相比，光伏发电的优点主要体现在：

　　①无枯竭危险；

　　②安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净；

　　③不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；例如，无电地区，以及地形复杂地区；

　　④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；

　　⑤能源质量高；

　　⑥建设周期短，获取能源花费的时间短。

　　缺点：

　　①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；

　　②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

　　③发电成本高

（2）工作岗位介绍

　　光伏工程师是整个光伏系统发电工程的施工指导者和后期调试者，对工程的质量安全和效果有着密切联系，是一个十分重要的岗位，必须具有独立承担太阳能光伏电站、电源、照明等系统设计工作的能力；熟悉太阳能光伏应用系统的结构、性能、机理和使用方法，理论基础扎实、有一定的现场施工经验，能够；能

　　熟练使用AuTo—cAD、msoFFIce等工作软件，能绘制多维图纸、编制设计、施工文件；负责太阳能光伏组件生产及系统工程与应用产品的开发、设计，确定各项技术指标；根据各单位的调研分析报告，制定具体项目所需产品的论证；编制方案文件、项目说明等技术文件；跟踪光伏应用项目的实施情况，进行系统检测验收；期间能吃苦耐劳，有良好的团队合作精神。

　　（3）光伏系统的组成和原理

　　光伏系统由以下三部分组成：

太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备。

光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3～

　　2w的太阳能庭院灯，大到几mw级的太阳能光伏电站。

其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。

尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结构和工作原理基本相同。

图1-1是一个典型的光伏系统示意图。

其中包含了光伏系统中的几个主要部件：

　　图1-1光伏系统示意图

　　光伏组件方阵：

由太阳电池组件按照系统需求串、并联而