太阳能电池工艺简介及厂房建设总结.doc

太阳能电池工艺简介及厂房建设总结中国电子系统工程第二建设有限公司 章学春我公司从02年开始，先后承接过目前国内太阳能电池行业主流公司的一系列项 目（从硅片制造到组件生产），通过完成这些项目的设计、施工和二次配，我公司无 疑已成为业内承接太阳能电池生产厂房的最专业公司 我自己还见证了以上某项目从破土动工到正式投产，甚至停产改造的所有过程，也曾去过兄弟太 阳 能项目，通过现场的亲历和对这些公司施工图的研读，对太阳能电池的生产工艺及厂 房及建设略知一二，愿在此与大家探讨一、工艺简介在上一次《太阳能电池的一些资讯》中，对于生产原理，我已经做过叙述，太阳 能电池生产工艺一般分为：扩散前清洗、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD，丝网 印刷，烧结，分类检测和封装印刷线（印刷电极）原材料（硅片）:» 烧结（电极固化） 分类检测（按效率）► 扩散前清洗（制绒） -► 扩散（形成PN结）扩散后清洗（去硅磷）—…-►刻蚀（周边断路） >PECVD （镀膜）热塑封装 一》电池板成品（销售至电池组件公司）扩散前清洗的目的在于制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强 碱腐蚀，使其凸凹不平，变得粗糙，形成漫反射，减少直射到硅片表面的太阳能的损 失。

相尖设备有无锡瑞宝，德国RENA，深圳捷佳创，这些设备中最好 的是RENA， 因为他不光卖设备，还卖制绒工艺的专利所使用的介质有 HF,HCL，HNO3，NaOH，Na2SiO3和乙醇等动力源有自来水，纯水，压缩空气，氮 气，工艺冷却水，废水，热排风和酸排风扩散的目的在于形成PN结硅片含硼，是P型结物质，需要往里面掺杂磷，使 电子发生移动，形成PN结空穴所使用的介质有P0CL3, N2，02动力源有压缩 空气，氮气，工艺冷却水，热排风和有机排风使用的设备是高温扩散炉，厂商有 SVCS, TEMPRESS,长沙48所等该道工艺有洁净要求，需要在洁净室内运行因 为扩散炉内的石英管需要清洗，所以需要增加一种石英管清洗机扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃，即 Si02和P2O5的混 合物，所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机动力源有氮气，压缩空气，纯 水，HF，热排风，酸排风，废水等设备有深圳捷佳创刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开，防止短路目前国内所使用的设备 几乎都是长沙48所的动力源有CF4，N2，NH3，热排风，有机排风PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜，增加折射率，同时掺杂H元素，使缺陷减 少，还可以保护硅片。

所用设备有德国的R0TH&RAW平板式PECVD设备，还有 CENTR0THERM0的管式PECVD设备动力源有SiH4，NH3，氮气，压缩空气， 工艺冷却水，热排风，硅烷排风等丝网印刷的目的在于印刷导电电极先印背面，再印正面目前国内大多数 厂家使用设备是意大利的BACCINI印刷线动力源有真空，压缩空气，热排风， 有机排风等烧结的目的是把电极烧结在PN结上高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜，形 成合金所用设备有美国DESPACH等动力源有压缩空气，工艺冷却水，热 排 风，有机排风等分类检测的目的在于把电池片按照效率进行分类目前国内大多数厂家使用设 备是意大利的BACCINI检测仪动力源有真空，压缩空气最后一道工艺就是热塑包装二、厂房建设经验总结一条年产量25MW的生产线，设备占地至少需要1100平方米，而国内厂商一 般很少有只计划一条线的公司，所以太阳能电池生产车间净面积都在2000平方米以 上按照16小时甚至24小时生产来计算，工艺人员不下于百人，所以相 应的办 公室，更衣间，食堂，宿舍，卫生间等设施都不能太小外线动力站（制冷，供热， 纯水，空压，真空，空调，工艺冷却水，消防，变配电，自控，通讯等）房总面积不 小于2000平方米。

厂房和动力站房有钢筋混凝土框架结构，多层建筑的，也有钢结 构加金属复合板单层建筑的，但布置工艺和动力设备的楼层，因管线众多，层高都 较大，至少是7米以下经验总结均以50MW生产线为例电源是整个工厂的首要条件，仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右， 必须有可靠的电能供应PECVD设备，制冷机，空压机，空调风机和循环水泵是用 电功率较大的设备工艺纯水的用量在15吨/小时左右，水质标准都要达到中国电子级水的技术指 标GB/T11446.1-1997中EW-1级工艺冷却水用量也在15吨/小时左右，水质 中微 粒粒径不宜大于10微米，供水温度宜在15-20 C，供水压力5巴左右，应有可靠的温 度，供水压力控制，最好采用变频泵压缩空气用量在400NM3/H左右，如果空气品质要求较高，如需要达到压缩空 气质量等级的1级甚至更高要求，建议使用无油空压机如果露点温度要求苛 刻，干燥机建议使用组合式真空排气量在300M3/H左右，水环式真空泵虽然便 宜，但是效率下降的也快，不推荐使用氮气和氧气如果靠近大的气体供应站，一般 采用液体储罐供应的方式，初投资低，氮气储罐20立方米左右，氧气10立方米足 够。

特殊气体如硅烷等，考虑安全因素，单独设置一个特气间还是很有必要的空调系统的空气处理方式则视具体土建情况而言，可以采取组合式空气处理 机 组集中处理，也可以采用干盘管进行分散处理生产车间出扩散区外，温湿度均 只要满足人体舒适性即可，建议冬夏能有一定变化，这样既可节能，又让人能适 应室内外温度变化，不易感冒扩散区由于对洁净度要求较高，需要设计独立的 空气处理系统，主要尖注的是洁净度，该区散热量也较大酸排气量不小于 10000M3/H,—般采用湿式洗涤、中和的处理方式有机排气量也不小于10000M3/H 一般采用干式吸附法处理热排风量也不小于 13000M3/H因为只是普通排气，可以不用处理，直接排放即可相对而言，硅烷处理要谨慎，否则 容易 起火整个施工试车过程中，特别要注意的是水，气通入设备之前除做好强度严密性 试验，确保无渗漏外；务必保证清洗、吹扫试验要干净彻底，否则，设备一旦被污 染，再次清洗不但代价昂贵，甚至会造成重大损失二次配管时，某些设备的特殊需 要，则根据业主的要求和初投资而定，如扩散炉具有较强腐蚀性的高温酸性排风;供强酸、强碱、特气的多层管路， PECVD、刻蚀机的隔声泵房等。

厂房设计和施工公司的选择，是考验投资方智慧和眼光的大事，切不可因一时 便宜而选择之没有选择好专业的公司，将会付出成沉重的代价工厂建成以后，最重要的就是运行维护太阳能电池厂房动力保障是一个复杂 的系统，需要至少2-4名理论功底扎实，动手能力强、富有高度责任感的工程师核心 队伍，经常对各动力系统进行巡察，及时分析和解决出现的问题，甚至适时提出 改造方案；否则不能及时发现隐患，很可能等问题出现时导致停产。