电池片电池片一般分为单晶硅、多晶硅、和非晶硅 单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池，它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。
中文名电池片
分为单晶硅、多晶硅
一般片厚约0.3毫米
主要单晶硅、多晶硅
具体操作
将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就硅片上形成P>N结。然后采用丝网印刷法，精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件（太阳能电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。最后用框架和材料进行封装。用户根据系统设计，可将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。
电池片的处理方法
新加坡南洋理工大学能源研究所的科学家们最近研发出一种新型太阳能电池，称为“染料敏化电池”。以往制作太阳能电池主要是以硅晶为主要原料，而这种新型太阳能电池的发明是受到植物光合作用的启发，参照叶绿素可以把光原子转换成能量的原理，利用比较稳定的人工染料捕捉光谱中几乎所有的可见光。
电池的导电部分是由纳米级二氧化钛颗粒和帮助导电的电解质，以及金属钌衍生物的染料组成。与传统硅晶太阳能电池相比，这种新型太阳能电池可以吸收直射阳光以及漫射光源（如室内灯光等）。
二氧化钛通常都用在油漆、防晒霜和食用色素中，成本低廉，适合大量生产。导电层可涂在玻璃板或者塑料片上，轻巧且有韧性，并可双面吸收光线。，然而，电池片回收站的日益扩大，对城市的美化起到了不可磨灭的作用。
据透露，该新型太阳能电池尚处于小面积实验阶段，主要困难是要找到合适的聚合物，因为它不仅要能与二氧化钛和染料融合，而且还要有较好的透光度。专家说，这种新型电池一旦最终走向市场，不仅可以把导电涂层涂抹在衣服上，而且还能涂在建筑玻璃外墙甚至车窗上，将打破目前太阳能板只能“躺”着接收太阳光的局限。
据悉，染料敏化电池虽然把光能转换为电能的效率不及传统太阳能电池，但因其在日照不佳的情况下也能正常运作，因此采光时间更长，制造的电能也更多，比较适合地处热带且云层密布的国家和地区。
发展状况
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的氢氟酸和硝酸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，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
中国太阳能电池行业的发展
中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。 目前，中国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2006年全国太阳能电池的产量为438MW，2007年全国太阳能电池产量为1188MW。中国已经成超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。2008年的产量继续提高，达到了200万千瓦。 近5年来，中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍，光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年1.07％增长到2008年的近15％。商业化晶体硅太阳能电池的效率也从3年前的13％-14％提高到16％-17％。总体来看，中国太阳能电池的国际市场份额和技术竞争力大幅提高。在产业布局上，中国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。 太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。
展望未来
目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是，未来10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降，但其主导地位仍不会根本改变；而薄膜电池如果能够解决转换效率不高、制备薄膜电池所用设备价格昂贵等问题，会有巨大的发展空间。
电池片的生产流程
一次清洗制绒工序
1清洗抛光片配方
1 清洗步骤
置样品入舟——浸入I号液——漂洗——浸入II号液——漂洗
2 溶液配方
I号液 NH4OH : H2O2: H2O = 1 : 1 : 6 75oC (70-80)
II号液 HCL : H2O2: H2O = 1 : 1 : 6 75oC(70-80)
3 实验过程
主要是利用两种溶液进行去金属离子；
2白斑问题
1 不出绒面（主要因素）；
采取的方法是：① 增加时间；② 提高温度；③ 加大NaOH浓度；
2 绒面较好，只是表面有白斑 可能是溶液不均匀，或者Na2SiO3太多，需排液；
3 硅片因为本身的切割或其他原因出现的表面有规则的白斑，那是无法去掉；
解决办法：① 粗抛控制；
② 整体发白或发灰，归结为NaOH浓度不够；适当增加NaOH或延长制绒时间；
③ 测试反射率，太高表示沒有金字塔，因为片子表面有一層較厚的SiO2；
④ 超声清洗；
3.1亮斑问题
1 温度太高；
2 NaOH浓度过高（主要因素）；
解决办法：① 增大IPA量
② 降低NaOH浓度；
4绒面大小均匀性控制分析
1 与IPA量、温度、时间和溶液的浓度有关；
2 溶液的均匀性；
3 槽子里温度场均匀性；
4 用NaOH控制，绒面大时，少补加NaOH或干脆就不补加；
IPA的量保证硅片表面没有小雨点就可以；
5 液体在硅片表面必须有径向流动；
5水纹问题
1是粗抛造成的
2是在制绒槽提篮时溶液和硅片不亲润造成
水纹就是在做成品后用我们眼睛看到的"水印"；
1一次清洗与二次清洗的酸液不干净，检查酸液使用的次数有没挥发等
2 扩散与镀膜前硅片表面带有较脏的水印
3 在制绒后硅片表面的硅酸钠没能得到很好的去除就会留下不规则的胶体印，到成品后是水纹；
这只要我们在制绒后及时进行酸洗，也可提高HF的浓度.
如果制绒液的配比没有问题，那么花斑白斑和制绒前的硅片表面质量就显得尤其重要了。
最原始的解决方法是用强碱来粗剥一下，但随着原材料变薄也可用低一些的浓度与IPA的混合溶液来处理，一般5~6分钟即可；
6溶液均匀的方法
1 超声，缺点是容易造成碎片，即使没有在槽中碎，后道工序也会碎；
2 循环，使用chemical pump；
3 搅拌；
4 鼓泡；
7制绒出现的问题
花脸；雨点状斑点；发白；
8雨点状斑点问题
没写
9酒精和IPA
1 酒精较难控制，无毒，污染小；
2 IPA做的绒面的均匀性比酒精要好控制的多；
10多晶硅一次清洗工艺流程
这个省了
11制备绒面技术方法
1 机械刻槽
要求硅片厚度大于200um，刻槽深度一般为50um，增加材料成本
2等离子蚀刻
成本高，耗时长，产量低
3激光刻槽
绒面的陷光效果好，但处理工序复杂，加工系统昂贵
4各向同性的酸腐蚀
12酸腐蚀制备绒面的基本原理
以HF－HNO3为基础的水溶液体系
机理为HNO3给硅表面提供空穴，打破了硅表面的Si2H键，使Si氧化为SiO2，然后HF溶解SiO2，并生成络合物H2SiF6。从而导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，形成粗糙的多孔硅层，有利于减少光发射，增强光吸收表面，为了控制化学反应的剧烈程度，有时加入一些其他的化学品。
3Si+4HNO3＝3SiO2+2H2O+4NO
SiO2+6HF＝H2[SiF6]+2H2O
Si+HNO3+6HF＝H2SiF6+HNO2+H2O+H2
13绒面为什么是球形
在硅与硝酸的反应中，除了生成SiO2，还生成NO气体，在硅片表面形成气泡，导致硅片表面产生球形腐蚀坑的只要原因。
14为什么去除多孔硅膜
酸腐蚀易在多晶硅表面形成一层彩色均匀的多孔硅膜，这个多孔硅膜具有极低的发射系数，但是，它不利于p－n结的形成和印刷电极，使用稀释的NaOH溶液来去除多孔硅膜。
15多晶硅绒面形貌
随着反应时间的增加，表面形貌从微裂纹状到气泡状，发射率是一个先降后升的过程，其中微裂纹状织构的发射率比气泡状的低，但综合后续工艺要求表面织构的形貌应介于微裂纹状和气泡状之间。
16硅片清洗中的超声波技术
超声波清洗是半导体工业中广泛应用的一种清洗方法,该方法的优点是:清洗效果好,操作简单,对于复杂的器件和容器也能清除,但该法也具有噪音较大、换能器易坏的缺点。
该法的清理原理如下：在强烈的超声波作用下(常用的超声波频率为20kHz到40kHz左右),液体介质内部会产生疏部和密部，疏部产生近乎真空的空腔泡，当空腔泡消失的瞬间,其附近便产生强大的局部压力，使分子内的化学键断裂，因此使硅片表面的杂质解吸。当超声波的频率和空腔泡的振动频率共振时，机械作用力达到最大，泡内积聚的大量热能，使温度升高，促进了化学反应的发生。
超声波清洗的效果与超声条件（如温度、压力、超声频率、功率等）有关，而且提高超声波功率往往有利于清洗效果的提高，但对于小于1μm的颗粒的去除效果并不太好。该法多用于清除硅片表面附着的大块污染和颗粒。
17硅片清洗中的兆声波技术
兆声波清洗不但保存了超声波清洗的优点，而且克服了它的不足。兆声波清洗的机理是由高能(850kHz)频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。在清洗时，由换能器发出波长为1μm频率为0.8兆赫的高能声波。溶液分子在这种声波的推动下作加速运动，最大瞬时速度可达到30cm/s。因此，形成不了超声波清洗那样的气泡,而只能以高速的流体波连续冲击晶片表面，使硅片表面附着的污染物的细小微粒被强制除去并进入到清洗液中。
兆声波清洗抛光片可去掉晶片表面上小于0.2μm的粒子，起到超声波起不到的作用。这种方法能同时起到机械擦片和化学清洗两种方法的作用。目前兆声波清洗方法已成为抛光片清洗的一种有效方法。
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