前言

近年来，随着我国光伏产业新政策的实施，晶体硅太阳电池的生产技术发生了很大的变化。现有的太阳电池生产企业的体量一般都比较大，在成本有效的前提下，只要太阳电池转换效率略有提升，相关企业都将获得巨大的收益。

现在，主流太阳电池的结构已从传统的背场（BSF）太阳电池发展为PERC太阳电池（有人称其为“第2代太阳电池”），并在向TOP-Con太阳电池过渡，目前新建的太阳电池生产线基本上都会生产TOP-Con太阳电池。另外，还有多种高效太阳电池正在快速跟进（如HJT太阳电池、MWT太阳电池、IBC太阳电池、钙钛矿/硅叠层太阳电池等），以及由这些新型结构组合而成的太阳电池（如由HJT和IBC结合形成的HBC电池），这些太阳电池各有所长。随着主流太阳电池结构的变化，各种新型高效电池相继产业化，加之年产量的不断扩大，太阳电池转换效率趋近极限，促使相关技术不断革新。在这些新技术中，大尺寸硅片、黑硅表面刻蚀、选择性发射极激光掺杂、Al ₂ O ₃ 钝化膜ALD沉积、激光消融开孔、多主栅（MBB）设计、细栅无结网版印刷、衰减恢复的注入载流子退火工艺、双面太阳电池/组件、叠瓦太阳电池组件、半片太阳电池组件，以及圆形互连条、具有不同性能的背板、POE胶膜材料等，均已实现产业化。这些新技术在本书第1版出版时，多数还处于研发阶段，有的甚至还未出现，在这一版中我们补充了这些新的技术内容。另外，这一版还介绍了太阳电池的稳定性、可靠性和外观等方面的性能要求和试验方法。

本书共12章，分为5部分：第1章为绪论；第2～4章介绍太阳能用多晶硅生产工艺、太阳电池用硅晶体生长工艺、硅片多线切割及测试；第5～10章介绍太阳电池制造工艺，内容包括硅片的清洗和制绒，掺杂制备pn结，硅片表面和边缘刻蚀，减反射膜/钝化膜制备与激光消融开孔，电极的丝网印刷、烧结和载流子注入退火，高转换效率晶体硅太阳电池；第11章介绍太阳电池组件；第12章介绍太阳电池及其组件的测试。

此外，本书增设了两个附录。其中：附录A讨论了太阳电池的光致衰减（LID）问题。光致衰减的改善对PERC太阳电池尤为重要，目前虽有一些解决方法（例如：注入载流子退火光致衰减恢复技术；降低硅原材料中杂质含量；等等），但是光致衰减机理尚不明朗，而机理研究有助于工艺参数的确定。为此，附录A中重点介绍了一种目前相对比较完善的斯图伊（Stuey）桶理论。附录B介绍的是双面太阳电池/组件的检测方法，双面光伏器件的测试具有特殊性，这里介绍了几种目前行业中正在采用的方法，它们各具特色，供读者在生产实践中参考。

本书由陈哲艮、郑志东编著。其中：郑志东高级工程师编写了第2～4章，陈哲艮编写了第1章、第5～12章、附录A和附录B；全书由陈哲艮统稿。郑志东高级工程师在太阳电池硅材料、硅晶体生长和硅片制备领域工作多年，有很深的学术造诣和丰富的实践经验。

在本书再版撰写过程中，得到了浙江正泰新能源开发有限公司新能源技术研究院王仕鹏院长、研发部何胜总监以及丰明璋、杜振星工程师等的帮助，他们仔细审阅并修改了工艺实例。另外还要感谢浙江晶盛机电股份有限公司副总经理朱亮博士在修订硅棒拉制工艺部分时给予的帮助，以及电子工业出版社张剑编审对本书的再版提供的指导和帮助。

由于作者水平和写作时间有限，书中难免存在疏漏和错误之处，敬请读者批评指正。

陈哲艮

2022年8月于西子湖畔