什么叫太阳能级硅片
普通半导体器件用的硅片纯度是99.9999999999%，俗称12个9.
而太阳能级硅片的纯度只要达到99.9999%，即6个9即可。
可以参考以下链接的内容：http://www.taiyanggonggong.com/news/content/2008/3/3786.html
太阳能光伏产业调研报告 能源是人类社会赖以生存的物质基础，是经济和社会发展的重要资源。长期以来，化石能源的大规模开发利用，不但迅速消耗着地球亿万年积存下的宝贵资源，同时也带来了气候变化、生态破坏等严重的环境问题，直接威胁着人类的可持续发展。随着科学技术的进步，人类对可再生能源尤其是风能、太阳能、水能等新型可再生能源的认识不断深化。太阳能作为取之不尽的可再生能源，其开发利用日益受到世界各国尤其是发达国家的高度重视，太阳能光伏产业的规模持续扩大，技术水平逐步提高，成为世界能源领域的一大亮点，呈现出良好的发展前景。
一、国外太阳能光伏产业基本情况
日本、德国和美国是推动光伏发电系统最有力的国家。资料显示，欧盟希望在2010年安装3GW的光伏发电装置，2030年增加到200GW左右。美国预计2020年光伏发电累计安装量达到36GW。日本计划到2010年安装近5GW。
日本1994年实施“朝日七年计划”，目前已安装了近7万个太阳能屋顶，预计到2010年要安装100万个太阳能屋顶。德国2000年通过可再生能源法，以固定优惠收购电价鼓励可再生能源，并于2004年4月进一步补充修订可再生能源法，使得德国2004年光伏发电系统设备大幅增加，并一举超过日本成为全球最大光伏发电系统装设地区。根据Solarbuzz提供的数据，2004年，德国光伏发电系统装设容量为361MW，同比增长152％，已占全球总量的39％；日本以278MW的装设容量占全球30％。德日两国装设容量占了全球2/3以上。目前我国电池产品也主要出口到上述两国。美国于1997年宣布百万屋顶计划，计划到2010年在100万座屋顶上安装光伏发电和光热系统。
过去十年，随着世界光伏市场需求量大幅增加，加上大规模制造技术的不断提升，推动了世界光伏产业的快速发展，光伏电池产量从1995年的78.6MW，提高到2005年的1727MW，年均增幅达到32.4％。可以预见，未来15年世界光伏生产规模将保持年均20％以上的增长，甚至有更为乐观地估计，到2010年，全球太阳能产量将增长4倍，销售收入增长3倍，利润增长3倍。
世界光伏电池制造主要集中在日本、德国、美国、西班牙等发达国家，其中日本2005年光伏电池产量达到833MW，占据了世界光伏市场份额的近半壁江山，中国大陆进入了世界光伏制造十大国之一，2005年光伏电池产量为128MW，列世界第四位，占世界市场分额7.4％。
年度统计表：1995－2005年世界太阳能电池产量和增长率
年份1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
产量（MW） 78.6 89.6 125.8 153 201.4 278 395536 742 1194 1727
增长率（％）12.6 14 40.4 21.5 31.8 3842.1 35.7 38.4 60.9 44.6
99－05年增长率
2005年世界主要太阳能电池制造商产量产能和市场份额一览表
公司名称 产品类型 国别/地区 产量(MW) 产能(MW) 市场份额 产量排名
Sharp（夏普） 单/多晶硅非晶硅 日本 428 600 24.78% 1
Q-Cells 单/多晶硅 德国 160 300 9.26% 2
Kyocera（京瓷） 多晶硅 日本 142 240 8.22% 3
Sanyo（三洋） a-Si/sc-Si*非晶硅 日本 125 158 7.24% 4
Mitsubishi（三菱电子） 多晶硅 日本 100 135 5.79% 5
Schott Solar 多晶硅
EFG带硅
非晶硅 德国 95 113 5.50% 6
BP Solar 单/多晶硅
非晶硅 美国 90 157 5.21% 7
尚德太阳能 单/多晶硅 中国无锡 85 120 4.92% 8
Motech（茂迪） 单/多晶硅 中国台湾 60 100 3.47% 9
Shell Solar 单/多晶硅 CIS 薄膜 德国 59 110 3.42% 10
Isofoton 单晶硅 西班牙 53 90 3.07% 11
Deutsche Cell 多晶硅 德国 38 40 2.20% 12
Photowatt 多晶硅 法国 24 30 1.39% 13
United Solar
Ovonic 非晶硅 美国 22 30 1.27% 14
Kaneka
Solartech 非晶硅 日本 21 23 1.22% 15
SunPower 单晶硅 美国 20 50 1.16% 16
Ersol Solar Energy 多晶硅 德国 20 25 1.16% 17
E-Ton Solar (益通) 单/多晶硅 中国台湾 20 28 1.16% 18
First Solar CdTe 美国 20 25 1.16% 19
GE Energy(原Astropower) 单晶硅 美国 18 25 1.04% 20
Sunways 多晶硅 德国 16 42 0.93% 21
Evergreen Solar 带硅(String Ribbon) 美国 14 15 0.81% 22
MHI(三菱重工) 非晶硅 日本 12 12 0.69% 23
宁波太阳能 单晶硅 中国 12 16 0.69% 24
天达光伏 CdTe薄膜 德国 10 30 0.58 35
世界总计 1727 － 100%
二、我国太阳能光伏产业和应用情况
（一）光伏产业情况
1、硅材料和硅片
目前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅，多晶硅同时还是半导体的原料。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来，太阳能级硅纯度要达到99.9999％，即6个9，而半导体用硅要求硅纯度达到99.9999999999％，即12个9。
光伏产业的持续快速增长，使得主要依赖半导体工业用硅的头尾料、废料和剩余产能已经不能满足光伏市场的需求，光伏和半导体产业对硅料的竞争需求直接造成目前硅料的供应紧张和价格上涨，2003年每公斤24美元，2004年涨到32美元，目前市场价格正逼进100美元。尽管目前各主要硅料制造商都在扩充产能，而且新增产能基本都用于满足光伏产业的需要，根据市场需求和主要硅料供应商未来供应能力方面的数据分析，到2008年硅料供应紧张的状况有所缓解。
世界多晶硅原料光伏供应与需求关系
供应紧张的后果不仅是价格疯涨，部分电池企业根本就无法获得硅料，我国电池企业所用硅料90％以上靠进口，不少电池企业由于没有充足硅料，电池生产能力被放空，甚至处于“等米下锅”的境地。
迄今为止，生产高纯度多晶硅提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。下表给出了包括SGS、Hemlock、Wacker、Tokuyama、AsiMI等在内的8家世界主要高纯多晶硅原料制造商产量及其光伏供应量数据。
世界晶硅原料制造商产量及其光伏供应量一览表
制造商名称 国别 2004年 2005年预测
总产量(吨） 光伏供应量(吨) 总产量(吨） 光伏供应量(吨)
SGS(与AsiMI合资) 美国 2100 2100 2300 2300
Hemlock 美国 7000 2700 7400 2700
Wacker 德国 5000 2400 5000 2400
Tokuyama(德山) 日本 5200 2000 5200 2000
ASiMI 美国 2200 0 3000 200
MEMC 意大利 2500 0 3700 700
住友 Sitix Sumitomo Titanium 日本 700 0 700 0
三菱* 日本 2800 300 2800 300
其它 500 0 2000 1000
合计 28000 9500 32100 11600
其它光伏用硅原料供应商（含半导体工业的边角料，废料以及库存用量等） 4000 4000
光伏应用合计 13500 15600
*三菱产量为三菱材料和三菱多晶两家总产量
国外硅料生产商意识到这是一轮大牛市，纷纷行动起来，积极扩大产能。例如，全球最大硅料供应商Hemlock于今年11月中旬宣布，计划在美国投资4－5亿美元扩充产能，将现有产能扩充50％。全球第三大硅料生产商Wacker也有宏伟扩产计划，2007年将其产能从目前的5000吨扩充到9000吨。
由于当前国际硅料供应的紧张，给迅速升温的国内光伏产业带来了不利的影响。然而，投资硅料比投资太阳能电池生产将面临更高的资金、技术及人才的门槛，但最重要的门槛还不是资本，而是技术。目前国内掌握硅料生产技术的主要有新光硅业、洛阳半导体厂。洛阳半导体厂以及作为新光硅业科研生产基地的峨嵋半导体厂的项目此前都已建设多年，但由于受技术水平较低、资金不足、规模小等限制，根本无法与国际巨头竞争。为了尽快摆脱受制于国外硅材料的被动局面，国内有条件的企业也在加快提高多晶硅产量。新光硅业引进俄罗斯技术，投资12亿元建设1200吨多晶硅项目。洛阳中硅以峨嵋半导体材料厂的技术班底为依托，300吨多晶硅项目已投产并在建设二期工程。以生产电池和组件为主的天威公司，也在加快向产业上游扩张，2005年收购了四川峨嵋半导体材料厂，成为其第二大股东。
太阳能电池用硅锭/硅片生产主要包括单晶硅棒拉制和多晶硅铸锭制造以及切片。2003年前，我国硅锭/硅片生产规模较小，成本优势不明显。经过2004年以来两年的发展，生产企业增多，产量得到提高，硅锭/硅片生产已形成一定规模，硅片生产能力基本能够满足国内市场需求。
中国晶硅材料的生产供应情况
企业名称 目前产能(吨) 新建和扩产后产能(吨) 技术
来源 投产时间
四川新光硅业科技有限公司 0 1200 峨嵋半导体材料厂，引进部分俄罗斯技术和国外设备 2007年初
洛阳中硅高科技有限公司 30 一期 300
二期 3000 洛阳单晶硅公司，中国有色工程设计总院 一期2005年底，二期2007年
宁夏石嘴山市 0 5000 俄罗斯稀有金属研究院 筹建
云南爱信硅科技有限公司 0 一期3000
总一万吨 引进德国生产线技术 一期投资25亿，2007年底
江苏顺大半导体发展有限公司 0 一期1500吨总3000吨 美国Hemlock 总投资30亿，一期2007
辽宁凌海市 0 1000 引进美国生产线生产 投资11亿 招商当中
四川超磊实业 0 1000 与美国公司合作引进技术产品外销模式 筹建
峨嵋半导体材料厂 100 220 自主技术 2006年
2、光伏电池和组件
近几年，我国的光伏制造能力实现了跨越式的发展，特别是2002年以来，随着无锡尚德、保定天威英利等新建规模企业的陆续建成投产和原有主要企业天达光伏和宁波太阳能等企业的产能扩张，我国的光伏电池生产能力迅速提升。此外，一大批规模光伏组件封装企业涌现出来，典型的包括上海太阳能科技、佳阳新能源、京瓷（天津）和力诺桑普等，使得我国无论是组件还是电池生产迅速向世界光伏制造大国迈进。
近三年，中国的光伏制造一步一个台阶，处于年均增幅超过100％的高增长期。2002年中国光伏制造首次跻身世界10强，组件和电池产量均位居世界第7；2003年中国电池产量和组件产量分别排名世界第6和第5；2005年中国光伏电池和组件制造又全面跻身世界四强，电池、组件产量排名第4。尽管2003年底以来上游硅片的短缺多少影响了中国光伏产量的进一步放
中国光伏硅片制造产量和产能一览表
企业名称 产品类型 2004年(MW) 2005年（MW）
产量 年底产能 产量 年底产能
保定天威英利 多晶硅片 4．7 6．0 15 70
宁波晶元太阳能（中意太阳能） 多晶硅片 2 2 3 5
河北晶龙集团 单晶硅棒
单晶硅片 800吨
20MW 800吨
20MW 1000吨
24MW 1000吨
25MW
镇江环太硅 单晶硅片 200万片
（4MW） 600万片
（15MW） 700万片
（17MW） 1000万片
（25MW）
海润科技 单晶硅片 100万片
（3MW） 1000万片
（30MW） 600万片
（15MW） 1500万片
（40MW）
鑫日硅 单晶硅棒 10吨 30吨 40吨 400吨
锦州新华石英玻璃集团公司 单晶硅棒 - 188吨 - 200吨
宁波太阳能 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
西安骊晶电子 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
昆明天达光伏 单晶硅片 0.5MW 0.5MW 0.5MW 0.5MW
新疆新能源 单晶硅片 2006年2月试产成功，产能100MW
顺大半导体 单晶硅棒
单晶硅片 2005年初开始量产单晶硅棒，2005年产量约300吨，目前年产能约450吨，到2006年底将形成800吨的产能。硅片产品已于2006年3月开始投产
精功绍兴太阳能 多晶硅片 2005年底投产，一期产能10MW，2006年将达产300万片
常州天合光能 单晶硅片 2005年底投产，产能30MW，正扩建产能到100MW
塞维LDK 多晶硅片 已经于2006年3月投产，产能75MW，07年形成200MW产能，2008年达到400MW产能
洛阳单晶硅 单晶硅片 目前供应半导体应用为主，未来形成年100MW光伏硅片
高佳太阳能 单晶硅片 2005年年底量产，一期加工产能800万片（20MW）二期投产后全部加工产能2400万片
合计 多晶硅片
单晶硅片
硅片 6.7MW
29.5MW
36.2MW 8MW
68.5MW
76.5MW 18.5MW
63.5MW
82.0MW 85MW
140MW
225MW
大。随着越来越多的企业投资光伏行业，到2005年底中国光伏电池总产能将达到250MW，组件总产能超过400MW。目前中国总体上已经成为仅次于日德的第三大光伏制造国。
中国光伏电池和组件产量和增长率
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
组件产量（MW） 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.1 14.9 24.8 88.8 210
增长率（%） 50.1 10.5 5 24 19 32.3 263 66.4 258 136
电池产量（MW） 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.3 11.9 19 52.8 150
增长率（%） 50.1 10.5 5 24 19 32.3 190 59.7 178 185
中国主要光伏电池和组件制造商产量一览表
制造商 产品类型 2004年产量（MW） 2005年产量（MW）
电池 组件 电池 组件
尚德太阳能 单晶硅
多晶硅 35 40 85 85
天威英利 多晶硅 4 5 4 17
中电光伏 单晶硅
多晶硅 - - 5- -
上海太阳能 多晶硅
单晶硅 - 10 - 30
京瓷（天津） 多晶硅 - 10 - 15
天达光伏 单晶硅 4 3 10 9
宁波太阳能 单晶硅 5 4．5 12 12
创益科技 非晶硅
多晶硅 2．5 5．5 3 7
哈克新能源 非晶硅 0．8 0．8 0．8 0．8
力诺桑普 多晶硅 - 1．0 - 3
津能电池 非晶硅 0．5 0．5 3.5 3.5
林洋新能源 单晶硅
多晶硅 - 0．1 - 7．5
佳阳新能源 单晶硅
多晶硅 - 2．4 - 6．5
交大泰阳 单晶硅 - 0．5 3 5
玄中新能源
（奥奇太阳能） 单晶硅
多晶硅 - 0．5 - 2
世华创新 单晶硅
多晶硅 - - - 6
其他 - 1．0 5 2 10
总计 52．8 88．8 128.3 219.3
光伏总产能 至2005年底中国电池总产能420MW，组件总产能450MW，硅片总产能225MW。
（二）光伏发电应用
在太阳能光伏发电应用方面，目前我国主要以解决西部无电地区应用为主，国内市场并不足以消化制造商不断增加的产能，目前中国光伏产品90%以上出口欧洲、日本等国际市场。
中国光伏发电重大项目一览表
项目名称 出资方 支持力度 主要内容 执行期 执行地域
“光明工程”先导项目 国家发改委，地方政府 400万人民币 建立村落电站和户用系统，帮助建立销售网络和加强机构能力建设 2000- 西藏、内蒙古、甘肃
“送电到乡”工程 原国家计委，地方政府 26亿人民币 建立集中电站 2002-2003 新疆、西藏、甘肃、陕西、内蒙古、四川、青海
内蒙古新能源通电计划 内蒙古自治区政府 2．25亿人民币 补贴农村户用系统 2001- 内蒙古
世行、全球环境基金REDP项目 全球环境基金 2550万美元 补贴农村户用系统销售，帮助机构能力建设和技术进步 2002-2007 新疆、西藏、甘肃、内蒙古、四川、青海
丝绸之路照明计划 荷兰政府 1379万欧元 补贴农村户用系统 2002-2006 新疆
德援KFW项目* 德国政府 2600万欧元 建立村落电站 2003-2005 新疆、云南、青海、甘肃
德援GTZ项目** 德国政府 约460万欧元 技术支持与培训 2003- 青海、云南、西藏、甘肃
加拿大太阳能项目 加拿大政府 343万加元 建立示范电站及管理培训 2003-2005 内蒙古
日本援助NEDO项目 日本政府 3853万人民币 建立示范电站；实验室建设 1998-2002 新疆、西藏、甘肃、陕西、宁夏、内蒙古、四川，青海、云南、广东、浙江、河北
*KFW项目的全称为：中德财政合作西部太阳能项目
**GTZ项目的全称为：中德技术合作在农村地区应用可再生能源改善当地发展机遇项目
随着世界光伏市场需求持续高速增长以及我国《可再生能源法》的颁布实施，中国在光伏制造快速增长的同时，光伏应用的步伐也将加快。根据我国初步完成的《可再生能源中长期发展规划》，2020年，我国光伏发电将达到2GW。虽然与发达国家有差距，但跟2004年我国光伏发电仅65MW的基础相比，未来20年的增幅也将相当可观。目前，相关部门正在着手研究制定光伏发电的扶持政策。
下表在国内外调研数据的基础上，对未来五年中国光伏产业从组件价格（元/Wp）、组件产量（MW）、组件产值（亿元）、年度并网安装份额（％）、累积安装容量（MW）等几个方面的数据进行了分析预测。
2005-2010年中国光伏产业主要数据预测
年份 组件价格
（元/Wp） 组件产量
(MW) 组件产值
(亿元) 年度并网安装
份额（%） 年度并网安装份额（%） 累积安装容量（MW）
2005 37 200 74 8 8 104
2006 37 300 111 13 13 150
2007 35 400 140 21 21 <DIV
将光能转化为电能 简单的说吧。就是由于光子的能量照射到硅和锗构成的半导体PN结中的电子孔穴位置，而电子就会产生迁跃，从而在两端的半导体硅中产生电压，如果该电压形成回路，则产生电流。
duoJInggul to一yongnengd一oneh- 多晶硅太阳能电池(polyerystaline一silicon solar cen)用多晶硅材料制成的pn结太阳能电 池。多晶硅是由许多细小的单晶顺粒非定向排列而成， 所以它的许多基本特性都和单晶硅相同。主要区别是 多晶硅中的单晶颗粒之间存在着晶界，而晶界往往有 许多非晶态硅原子和杂质原子。紧邻晶界的晶粒中，位 错、缺陷、应力、应变也较多，使得多晶硅中由人射光 激发而产生的光生载流子的寿命比较短，因而多晶硅 太阳能电池中的复合电流大，开路电压、短路电流、填 充因子及效率均没有单晶硅电池高。而一般的光电特 ~10种硅带技术在研究，其中有四种比较成熟，即:① 定边喂膜法(EFG)②跳状枝晶法(DB)③硅筒法 (SB)④电喷法。这四种方法获得的带硅厚约200料m. 沿带硅生长方向看，晶较取向比较一致，而沿带宽方向 看，晶向比较复杂，所以常称这种有纤维状晶体结构的 带硅为半晶硅。用半晶硅片制成的太阳能电池，平均效 率已突破10%，有的已达15%。其中:①定边喂膜法， 是用刻有狭缝的石墨模具浸人硅熔液，靠毛细现象，硅 液沿狭缝上升，用籽晶硅片把硅液沿狭缝冷凝后向上 拉伸，即得到等宽等厚的带硅②跳状枝晶法，是用两 根细籽晶平行伸入硅熔液，靠表面张力，硅液在籽晶之 间形成一个蹼状弯月面状的硅膜，把籽晶向上提伸.这 种蹼状硅膜同时伸长，形成蹼状带硅③硅筒法，是用 宽约125 mm、厚约0.2 mm的9片籽晶，围成8边形， 伸人硅熔液，然后向上提拉，即可得到一个8边形的硅 筒，用激光分割后，即可得到厚度均匀、质量较好的硅 片。由于硅筒生长速度快、切片损耗低，用硅筒基片制 成的太阳能电池的效率已达12%~14.5%，因而已具 备产业化的条件④电喷法，是由多晶硅粉末电喷到耐 高温衬底上，形成宽60cm、长数米、可以绕曲的多晶 硅带。用这种电喷多晶硅带材料制成的光伏组件，典型 的参数为:输出功率尸。、匕90Wp，短路电流I、一5.8 A，开路电压Voc二21.gV，几何尺寸(LxwxH)- 1633 mm派660 mmX35mm。 (5)太阳级硅:一般认为它是一种能够制造出效率 大于10%的太阳能电池用的廉价硅.虽然已经花费了 巨额经费摸索了多种杂质元素对太阳能电池的影响， 但是至今尚无关于太阳级硅的精确定义。目前正在设 法从沸腾床反应炉和从冶金硅直接纯化法制备太阳级 硅。用锌催化从沸腾床反应炉产出的高纯颗粒状多晶 硅，已可用作硅太阳能电池的原料。 性和制作工艺与单晶硅太阳能电池相同. 因为拉制单晶硅需要消耗大量能源以及昂贵的高 纯石英增祸，人们从20世纪60年代起探索以多晶硅 作为制造太阳能电池的材料。其中主要有: (l)薄膜多晶硅:在廉价的衬底(如冶金硅、石墨、 陶瓷以至于金属)上，用化学汽相沉积(VCD)法、等 离子增强的化学汽相沉积(PCDV)法和金属有机物化 学汽相沉积(M〔X二VD)法，生长一层20~50拌m的多 晶薄层，由此做成的多晶硅太阳能电池效率已大于 10肠。 (2)铸锭多晶硅:用石墨增涡把熔融硅定向冷却， 以获得晶界纵向排列、晶粒粗大的多晶硅锭，用多线切 俐机或内圆切割机切成。.2~0.4讯m厚的大面积多 晶硅片。以此制成的多晶硅太阳能电池，效率已达 17%~18写.与拉制单晶硅相比，这种铸锭硅生产周期 短、产t大(单个铸锭已达240 kg)、价格低。在德国， 这种太阳能电池已经开始取代单晶硅成为第二代实用 ┌—┬—┬—┬——┬—┐ │ │ │ │ │ │ │ │ ├—┼——┼—┤ │ │ │! │盯- │ │ └—┴—┴—┴——┴—┘ 柱形晶粒的多晶硅 太阳能电池 的太阳能电池。图示为 这种多晶硅太阳能电 池的示意图. (3)片状多晶硅: 当液体硅滴到旋转的 平台上，很快可以形成 一片厚约0.1~o·2 mm的多晶硅片。用这种称为滴转法制成的多晶硅太 阳能电池，效率已突破10%. (4)带状多晶硅:直接从硅液中拉出多晶带作为电 池的羞体材料，然后用激光切割成方形太阳能电池基 片.它不擂机械切割，可节省一半硅材料，还可节省为 消除机械切割损伤所必需的清洗、腐蚀试剂和人工。这 种降低成本的途径已引起人们的注意.
硅片，是制作集成电路的重要材料，通过对硅片进行光刻、离子注入等手段，可以制成各种半导体器件。
用硅片制成的芯片有着惊人的运算能力。科学技术的发展不断推动着半导体的发展。自动化和计算机等技术发展，使硅片（集成电路）这种高技术产品的造价已降到十分低廉的程度。这使得硅片已广泛应用于航空航天、工业、农业和国防，甚至悄悄进入每一个家庭。
地壳中含量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。由于硅元素是地壳中储量最丰富的元素之一，对太阳能电池这样注定要进入大规模市场（mass market）的产品而言，储量的优势也是硅成为光伏主要材料的原因之一。
扩展资料：硅片制成的芯片是有名的“神算子”，有着惊人的运算能力。无论多么复杂的数学问题、物理问题和工程问题，也无论计算的工作量有多大，工作人员只要通过计算机键盘把问题告诉它，并下达解题的思路和指令，计算机就能在极短的时间内得出答案。
微电子芯片进入医学领域，使古老的医学青春焕发，为人类的医疗保健事业不断创造辉煌。
微电子芯片的“魔力”还在于，它可以使盲人复明，聋人复聪，哑人说话和假肢能动，使全世界数以千万计的残疾者得到光明和希望。
参考资料来源：百度百科——硅片
太阳能电池片生产制造工艺
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。具体介绍如下：
一、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、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。
二、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。
三、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,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。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。
四、去磷硅玻璃
该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中，POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子，这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成，主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水，热排风和废水。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
五、等离子刻蚀
由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的PN结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下，反应气体CF4的母体分子在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面，在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应，并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面，被真空系统抽出腔体。
六、镀减反射膜
抛光硅表面的反射率为35%,为了减少表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。现在工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相沉积。它的技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体SiH4和NH3，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。一般情况下，使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm左右。这样厚度的薄膜具有光学的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大为减少，电池的短路电流和输出就有很大增加，效率也有相当的提高。
七、丝网印刷
太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后，已经制成PN结，可以在光照下产生电流，为了将产生的电流导出，需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多，而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为：利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程。
八、快速烧结
经过丝网印刷后的硅片，不能直接使用，需经烧结炉快速烧结，将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时，晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去，从而形成上下电极的欧姆接触，提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数，使其具有电阻特性，以提高电池片的转换效率。
烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉，此阶段温度慢慢上升；烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应，形成电阻膜结构，使其真正具有电阻特性，该阶段温度达到峰值；降温冷却阶段，玻璃冷却硬化并凝固，使电阻膜结构固定地粘附于基片上。
九、外围设备
在电池片生产过程中，还需要供电、动力、给水、排水、暖通、真空、特汽等外围设施。消防和环保设备对于保证安全和持续发展也显得尤为重要。一条年产50MW能力的太阳能电池片生产线，仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右。工艺纯水的用量在每小时15吨左右，水质要求达到中国电子级水GB/T11446.1-1997中EW-1级技术标准。工艺冷却水用量也在每小时15吨左右，水质中微粒粒径不宜大于10微米，供水温度宜在15-20℃。真空排气量在300M3/H左右。同时，还需要大约氮气储罐20立方米，氧气储罐10立方米。考虑到特殊气体如硅烷的安全因素，还需要单独设置一个特气间，以绝对保证生产安全。另外，硅烷燃烧塔、污水处理站等也是电池片生产的必备设施。
一、太阳能硅片的生产等级
1、A级（太阳能硅片生产的最高等级）；
2、A-1级（有轻微缺陷的）；
3、B级（能勉强使用的）；
4、C级（可以划片的）；
5、D级（和碎片没有区别）。
二、根据太阳能硅片的生产等级分刀切面
太阳能光伏电池硅片切割技术是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片。硅片就是制造光伏电池的基板。
硅块被固定于切割台上，通常一次4 块。切割台垂通过运动的切割线切割网，使硅块被切割成硅片。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一的硅片厚度，并缩短切割时间。
在硅片切割工艺中主要是单位时间内生产的硅片数量。取决于以下几个因素：
1) 切割线直径：更细的切割线意味着更低的截口损失，也就是说同一个硅块可以生产更多的硅片。然而，切割线更细更容易断裂。
2) 荷载：每次切割的总面积，等于硅片面积X 每次切割的硅块数量 X 每个硅块所切割成的硅片数量。
3) 切割速度：切割台通过切割线切割网的速度，取决于切割线运动速度，马达功率和切割线拉力。
4) 易于维护性：线锯在切割之间需要更换切割线和研磨浆，维护的速度越快，总的生产力就越高。
三、怎样挑选太阳能电池片硅片
1、外观：必须无裂纹，无硬伤，无孔洞，无崩边；
2、物理指标：物理指标包括晶向，晶向偏差，类型，厚度，边长，垂直度。用相应的测试仪器确定类型，晶向等；用相应测量仪器抽测5点厚度、公差，边长和对角线长及公差，垂直度等，最重要的是检查硅片厚度及厚度变化(TTV)，低于起生产最低厚度，碎片率就会提高。另外碳、氧含量对硅片品质来说非常重要，一定要进行抽测。
3、电学指标：主要是硅片少子使用寿命和电阻率，硅片的等级主要通过这两个指标确定。比如目前A级的单晶硅片少子寿命要求大于10μs，电阻率0-6Ω.cm。
四、太阳能电池片分选目的和注意事项
1、目的
使每个组件内各电池片功率在设计范围内。
2、注意事项
1）、严禁裸手接触电池片；
2）、作业时，电池片要轻取轻放；
3）、开机测试前应对标准片进行校准,测试不同规格电池片时要用不同规格的标准片进行校准；
4）、定时检查设备是否完好；
5）、测试时眼睛避免直视光源，以防伤害眼睛；
6）、在电池片拆包前先要检查外包装有无破损现象，如有则拍照记录并上报，若无破损可拆包检查电池片；
7）、每开一包要尽快用完，防止氧化。若无法用完，则要进行密封保存。
