第二章項目概況(編輯修改稿)
2024-07-26 16:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 本材料為P型硅片，—。上表面為N+型區(qū)，構(gòu)成一個PN＋結(jié)。頂區(qū)表面有柵狀金屬電極，硅片背面為金屬底電極。上下電極分別與N＋區(qū)和P區(qū)形成歐姆接觸，整個上表面還均勻覆蓋著減反射膜。當(dāng)入發(fā)射光照在電池表面時，光子穿過減反射膜進入硅中，能量大于硅禁帶寬度的光子在N+區(qū)，PN＋結(jié)空間電荷區(qū)和P區(qū)中激發(fā)出光生電子——空穴對。各區(qū)中的光生載流子如果在復(fù)合前能越過耗盡區(qū)，就對發(fā)光電壓作出貢獻。光生電子留于N＋區(qū)，光生空穴留于P區(qū)，在PN＋結(jié)的兩側(cè)形成正負電荷的積累，產(chǎn)生光生電壓，此為光生伏打效應(yīng)。當(dāng)光伏電池兩端接一負載后，光電池就從P區(qū)經(jīng)負載流至N＋區(qū)，負載中就有功率輸出。太陽能電池各區(qū)對不同波長光的敏感型是不同的?？拷攨^(qū)濕產(chǎn)生陽光電流對短波長的紫光（或紫外光）敏感，約占總光源電流的5－10％（隨N＋區(qū)厚度而變），PN＋結(jié)空間電荷的光生電流對可見光敏感，約占5 ％左右。電池基體區(qū)域產(chǎn)生的光電流對紅外光敏感，占80－90％，是光生電流的主要組成部分。圖31 太陽能電池片基本結(jié)構(gòu)工藝流程概述工藝流程簡述：①硅片腐蝕(制絨)、清洗：本項目使用原材料為P（硅片類型）型多晶硅薄片，為了減少從表面進入的入射光的反射，增加光電流，要對硅片表面進行材料加工（凹凸化）。對于多晶硅來說，一般采用酸法腐蝕。利用晶片表面蝕刻速度的差異性，對硅片表面進行棱狀的凹凸加工處理。由于其表面凹凸結(jié)構(gòu)，電池片表面入射的光會被多重反射，從而使光走過的路程加長達到增加光電流的目的。此過程有廢氣產(chǎn)生，廢氣中含有氮氧化物、HCl、HF、H2等；此工序還有含N廢水、含氟廢水、酸性廢水產(chǎn)生，同時產(chǎn)生一定的廢液。②硅片擴散：硅片擴散也稱磷擴散，是在氧氣存在的條件下，磷源分解在硅中擴散而形成PN結(jié)，POCl3為電子級純度，在過程中所起作用是為擴散提供磷源。硅片擴散工序，有廢氣產(chǎn)生，該廢氣成分有P2OCl2等。③去磷硅玻璃：擴散過程中，在硅片的周邊表面也形成了擴散層。周邊擴散層使電池的上下電極形成短路環(huán)，必須將它除去。周邊上存在任何微小的局部短路都會使電池并聯(lián)電阻下降，以至成為廢品。以上工序為清除硅片表面的SiO2層，反應(yīng)生成為為微量的SiF4和[H2SiF6]2少量的絡(luò)合物，以上清洗廢水分別進入含N廢水處理設(shè)施處理及酸堿廢水處理設(shè)施處理。此工序會有少量的含氮氧化物、硫酸霧、HCl、HF和四氟化硅廢氣。④沉積減反射膜：為了減少入反射損失，要在硅片表面上覆蓋一層減反射膜，常采用化學(xué)氣相沉積法。本項目采用等離子增強化學(xué)氣相沉積（PECVD）工藝，利用硅烷、氨氣為反應(yīng)氣體,在一定的保護氣氛下反應(yīng)生成硅原子并沉積在加熱的襯底上，形成一層減反射膜。N2不發(fā)生反應(yīng)，作為保護氣體。廣泛使用PECVD淀積SiN，由于PECVD淀積SiN時，不光是生長SiN作為減反射膜，同時生成了大量的原子氫，這些氫原子能對多晶硅片具有表面鈍化和體鈍化的雙重作用，可用于大批量生產(chǎn)。此工序會有少量的氨氣和硅烷揮發(fā)。⑤絲網(wǎng)印刷(即在硅片上印刷鋁漿、銀漿)：電極的制備是太陽電池制備過程中一個至關(guān)重要的步驟，它不僅決定了發(fā)射區(qū)的結(jié)構(gòu)，而且也決定了電池的串聯(lián)電阻和電池表面被金屬覆蓋的面積。，最早采用真空蒸鍍或化學(xué)電鍍技術(shù)，而現(xiàn)在普遍采用絲網(wǎng)印刷法，即通過特殊的印刷機和模版將銀漿鋁漿印刷在太陽電池的正背面，以形成正負電極引線。本項目采用絲網(wǎng)印刷法，使用漿料印刷電極，使之形成良好接觸，收集電流。主要是使用銀漿，鋁漿，一般由金屬粉末和有機溶劑以及固體樹脂構(gòu)成，經(jīng)過燒結(jié)后有機溶劑和固體樹脂都被揮發(fā)，剩余金屬與硅形成合金層。⑥燒結(jié)晶體硅太陽電池要通過三次印刷金屬漿料，采用共燒工藝只需一次燒結(jié)，同時形成上下電極的歐姆接觸。燒結(jié)工序主要是將印刷好銀漿、鋁漿的電極放入燒結(jié)爐中，使?jié){料中的水分、樹脂及某些有機物揮發(fā)出來。在太陽電池絲網(wǎng)印刷電極制作中，通常采用鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐進行快速燒結(jié)。燒結(jié)自然冷卻后即為成品多晶硅太陽能電池片。產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析廢氣：新建項目的工藝廢氣產(chǎn)生源主要為硅片清洗產(chǎn)生的酸霧；刻蝕階段排放及產(chǎn)生的少量氟化物；氮化硅薄膜過程產(chǎn)生的硅烷、氨氣在燃燒塔中燃燒后形成SiO2沉淀，產(chǎn)生氮氧化物廢氣；以及絲網(wǎng)燒結(jié)階段揮發(fā)產(chǎn)生的少量有機廢氣。廢水：新建工程水污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)來自生產(chǎn)過程、廢氣處理設(shè)施、純水制備及職工的日常生活，主要為酸堿廢水、純水制備排水、含氟廢水、酸霧凈化塔廢水和生活污水。噪聲：項目在生產(chǎn)過程噪聲源主要來自各類機械發(fā)出的噪聲，如反應(yīng)槽、各類泵和壓縮機等機械設(shè)備。其源強可達6085dB(A)。固廢：生產(chǎn)廢液，廢硅片，污水處理站污泥，廢銀、鋁漿。生產(chǎn)廢水①生產(chǎn)廢水產(chǎn)生情況新建工程水污染物產(chǎn)生環(huán)節(jié)來自生產(chǎn)過程、廢氣處理設(shè)施、純水制備，主要為酸堿廢水、純水制備排水、含氟廢水和酸霧凈化塔廢水。②生產(chǎn)廢水外排根據(jù)規(guī)劃，工業(yè)園區(qū)各企業(yè)的污水將集中排入三水中心科技工業(yè)區(qū)南部污水處理廠處理，本項目屬于該污水處理廠的集水范圍。目前，三水中心科技工業(yè)區(qū)南部污水處理廠尚未投產(chǎn)使用，工業(yè)區(qū)內(nèi)各企業(yè)產(chǎn)生的廢水均通過自建的污水處理站/簡單的污水處理設(shè)施處理后部分回用于生產(chǎn)，部分排入西南涌。納污水體西南涌官窯鳳崗廣州鴉崗段為Ⅲ類地表水功能區(qū)，因此本項目主要水污染物經(jīng)自建的污水處理站處理，執(zhí)行《水污染物排放限值》（DB44/262001）第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)，達標(biāo)后經(jīng)市政管網(wǎng)排入西南涌。生活污水企業(yè)擬用員工450人。員工在廠內(nèi)食宿，員工生活用水量為45t/d(14400t/a)；污水排放量按用水量的90%計，(12960t/a)。生活污水的主要污染物為BODCODcr、SS和氨氮，污染物濃度不高，可生化性好。工藝有機廢氣新建項目的工藝廢氣產(chǎn)生源主要為硅片清洗產(chǎn)生的酸霧；刻蝕階段排放及產(chǎn)生的少量
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