陽能產業也大多與歐洲各國以及民間企業合作發展，早期關鍵技術是 有歐洲各國所掌握，不過近年來，我國不間斷的研發創新，並且有半 導體製程的基礎做後盾，目前已經能夠慢慢的趕上國際間的腳步。
由於矽晶製程的應用條件優於其他種類的製程(表 2.1)，因此領 先其它的製造方式，在材料取得以及轉換效率都遠大於其他形式的太 陽能晶片，而且矽晶製造過程與半導體技術多有相似之處，而我國在 半導體工業歷經多年的發展已經是有目共睹，半導體的年產值在國際 市場上更是有舉足輕重之地位。[2]
表 2.1 矽晶型太陽能轉換率
太陽能晶片製造流程簡介 [2]
太陽能產業可以概分為上、中、下游產業， 此概分法是依照主 要製程來區分，不過也有許多企業製造能力已經可以涵蓋到範圍更廣 的產業別，但是為了方便區分，仍然會以三個生產階段來說明介紹：
上游產業:
(1)長晶製程:這項製程與半導體的長晶製程類似。主要原料為 矽，以高溫將矽材料溶融，將矽溶湯置於在石英爐內，並且置入晶種，
當矽融湯與晶種結合後，在緩慢的拉出矽溶湯，將長成一單晶矽圓柱。
(2)修邊:晶柱長成後，外型為 5 吋或是 6 吋圓柱狀，此外型不利 於陣列的排列，因此會將晶片的外圍切成方形，在模組串列焊接段可 以節省排列的空間。
(3)切割:使用線切割機將晶柱切割成 0.2mm 厚度之晶片
中游產業:[7][8]
圖 2.1 中游產業製造流程圖
(1) 進料檢驗(Wafer Inspector):主要為晶片外觀檢察、厚度 以及電阻值測量、檢查裂片等項目。
(2) 表面粗化(Texture):在此階段去除切片時產生的切痕，
同時將晶片表面蝕刻為粗糙面，使入射的光線不容易 反射，增加晶片表面的受光。
(3) 高溫磷擴散(Diffusion):在高溫爐中通入含磷氣體, 使 電洞較多的 P 型矽晶片表層滲入磷， 形成電子較多的 N 型區域。形成光電轉換所需的 P-N junction。
(4) 磷玻璃去除(Phosphorous Glass Etching): 磷玻璃是磷 擴散後的副產品，此副產品會影相發電效能，必須以 氫氟酸洗淨去除之後，才能進行後續的製程。
(5) 抗反射層(PECVD):在晶片表面鍍上氮化矽抗反射層, 顏色以藍色為主，主要目的為降低光的反射。
(6) 網印以及燒結(Print and Cofiring):正反面之粗細電極 皆以網印之方式將含銀、含鋁之漿料印製於晶片表
(8) 測試以及分類(Testing and sorting):檢測正反面外觀以 及量測光電轉換效率等電性資料後, 依據設定之產品 分類定義進行篩選分類。
下游產業:[2]
將晶片串並聯在一起，以提高實用性，主要製程內容如下 (1) 選擇晶片以及設計模組性能
(3) 真空壓熱封裝 (4) 性能檢測
2-2 分片裝置原理以及架構介紹 分片裝置包含八個主要的單元:
太陽能矽晶片
晶片承載裝置
升降裝置
噴嘴裝置
晶片高度位置感測器
調速閥
流量計
氣壓系統
太陽能晶片(圖2.2)
太陽能晶片為本研究主要的對象，由6吋晶圓棒經過切割後的尺 寸為156x156x0.02(單位:mm) ，矽晶片本身是硬脆材料，再加上厚度 與長寬的比例尺寸差異大，容易產生應力而斷裂，因此必須小心的處 理。
單位:mm
圖 2.2 太陽能矽晶片外型尺寸
晶片承載裝置(圖2.3)
提供一個適合載放晶片的空間，當氣嘴吹出之壓縮空氣對晶片做 分片動作時，此裝置將提供一個適當的空間，適當的空間是指在X、
Y、Z三度空間的座標中，將晶片限制X、Y方向的自由度，而給予Z 方向的自由度。在限制X、Y方向的自由度仍必須考量其結構件是否 會影響到流場的分佈，當壓縮空氣經由氣嘴噴出時，氣流穿過晶片必 須能夠順利排放出至大氣中。
圖 2.3 晶片承載裝置
伺服升降裝置(圖2.4)
主要包含一伺服馬達以及滾珠導螺桿，馬達提供旋轉運動的動力 源帶動滾珠導螺桿，同時將旋轉運動轉為直線運動，此直線運動的主 要功能在帶動晶片做昇降的動作，當晶片依序被取走後，伺服機構依 照程式指令做供料的動作。
圖 2.4 伺服升降裝置
噴嘴裝置
使用的配置在晶片的兩側同時開啟對晶片吹氣，平均的供給氣流 讓晶片產生浮力。
噴嘴裝置使用壓縮空氣經由氣嘴的腔體設計，將氣體整流成為適 合分離晶片所使用，氣體由進入噴嘴裝置內部，將氣體整流為細長的 形式後從出風口噴出，出風口的形狀為狹長的形式，尺寸為寬0.5mm 高6mm，寬與高的比例為1:12
單位:mm
圖 2.5 氣流噴嘴尺寸
雷射光電感測器[3] (圖2.6)
位於承載裝置上緣，主要目的在感測晶片高度的位置，當晶片因 氣體的浮力上升遮蔽到感測器的光束時，致使信號觸發，原先已經在 上方待命的取片裝置立即將晶片取走。感測器使用反射式的形式，由 感測器本體發射出狹長型的雷射光束，經過反射鏡入射到感測器本體 的受光處，可調整反射後接受的光強做為觸發訊號。
圖 2.6 雷射光電感測器
真空吸盤(圖2.7)
裝置使用於吸取晶片，再使用另一組直線運動機構將晶片搬移至 下一個工作站，吸盤裝置設計上的考量必須注意到晶片吸附上來時的 衝擊力，此衝擊力量可能會致使晶片破損，因此必須增加緩衝的機制 在吸盤與晶片直接觸碰的位置，另外真空值也必須是經過調教的，比 較高的真空壓力雖然可以迅速的吸附晶片而且不至於搬運途中掉 落，但是有可能造成晶片受到太大的真空壓力而導致破損。
圖 2.7 真空吸盤
流量感測計[4] (圖2.8)(表2,2)
用來測量噴嘴裝置的實際流量，此流量計有提供數位顯示器之功 能，使用單位是L/min，顯示單位可以到小數點後一位，流量計使用 時與噴嘴做串連在一起，在噴流開啟的同時一併測量流量。
圖 2.8 流量感測器 表 2.2 流量計使用規格表
氣壓系統(圖2.9)
氣壓系統主要由廠務供給氣壓源，經過減壓閥將壓力調降為實際 所需要的壓力值，再由電磁閥控制噴嘴氣流的開與關，電磁閥平時為 關閉的狀態，當晶片到達指定位置時，並且電控程式下達指令後，電 磁閥開啟將壓縮空氣導通到噴嘴位置。
圖 2.9 氣壓系統圖
上訴的幾個重要元件乃是針對細部功能做說明，實際上的設計規 劃必須具備整體的考量，必須要能配合快速的自動化生產、產品損壞 率低、人員操作便利性的規劃、易於維修保養、選用材料合乎成本。
在產品開發過程，可能因為功能上的互相衝突，必須遷就於另外一方 面更重要的功能考量，才能針對使用者的習慣做最佳的設計，因此在
設計之初應該要有各項功能所佔權重的評比以及客戶使用習慣的訪 查，定製規格比較完善的規格再進行產品的開發。
動作流程說明
以下的內文以及圖片在說明噴流分離機構主要的動作流程做介 紹，在整個生產動作中，整體的動作以噴嘴的開關以及晶片上下移動 的時間為最主要的兩個動作，這兩個動作必須要互相搭配在適合的時 間開始或是停止動作，而動作的切換點則以位置感測器做為訊號的觸 發開關。
(1) 噴嘴為開啟狀態，此時晶片開始緩慢的上昇。(圖 2.10)
圖 2.10 動作流程說明-1
噴流開啟
晶片上升中 位置感測器
(2)晶片繼續緩慢的上昇，已經到達噴嘴位置，並且吹離晶片。(圖 2.11)
圖 2.11 動作流程說明-2
(3)當晶片再繼續緩慢的上昇，吹離的晶片已經觸發到位置感測 器，此時晶片將立即停止上升。(圖 2.12)
圖 2.12 動作流程說明-3
噴流開啟 噴流開啟
晶片停止上升 位置感測器
噴流開啟
晶片上升中 位置感測器
(4)取片裝置將晶片取走的同時，噴嘴將關閉，其餘的晶片將立即 的下降，避免取片裝置上升產生的負壓將其它的晶片向上牽引。(圖 2.13)
圖 2.13 動作流程說明-4
噴流開啟
晶片下降 位置感測器
取片裝置將矽晶片取走
2-3 CFD原理介紹 需要特別的重視，必須要瞭解數值模擬（Numerical Simulation）的
過程，才能正確設置數值模擬的條件。
工程問題可以採用「區域離散化（Domain Discretization）」的數 值計算並借助電腦得到滿足工程要求的數值解，數值模擬技術是工程
（Governing Equation）或守恆定律（Conservation Law）的最小幾何 單位，節點可以視為代表著控制體積，而控制體積和子區域並不一定 是重合的。在區域離散化開始時，由坐標軸對應的直線或曲線所切劃 出來需多子區域（Subzone）。區域離散的基礎元素就是網格，而網 格節點是離散化物理量的存儲位置。
常用的離散化方法有「有限差分法（Finite Difference Method, FDM）」、「有限元素法（Finite Element Method, FEM）」以及「有 限體積法（Finite Volume Method, FVM）」，由於Fluent是基於有限 體積法，以下對有限體積法簡要說明。
控制體積法係將計算區域劃分為網格，並使每個網格點周圍有一
分，從中求解得到一組離散方程，其中的因變量就是網格節點上的未
所以得到的速度場大多是不滿足連續性方程，必須對壓力場進行逐步
了預測－修正－再修正三個步驟，從而加快了單個迭代步中的收斂速 度。
綜合以上，SIMPLE 演算法是SIMPLE 演算法系列的基礎，目前 各種CFD軟體中均提供這種演算法，而SIMPLEC 和PISO 演算法主要 是提高了計算的收斂性，從而縮短了計算時間。
[1];[11]
圖 2.14 SIMPLE 壓力求解速度流程圖 求解動量方程
求解壓力修正方程 更新壓強、質量流量
求解能量、紊流方程
是否收歛 停止
否 是
給予假定值 更新未知量
2-4 Fluent軟體簡介
Fluent能夠解決的工程問題可以歸結為以下幾個方面：
採用三角形、四邊形、四面體、六面體及其混合網格計算二維和
多運動坐標系下的流動問題。
Fluent的套裝軟體由以下幾部分組成。
(1) 前處理器：Gambit用於網格的生成，它是具有超強組合建構模 型能力的專用CFD前置處理器。Fluent系列產品皆採用Fluent公司自行