硅片制绒工艺.
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(工艺技术)制绒清洗工艺文件江西天能电力股份有限公司合格的多晶硅片6.1.2工装、设备:片架(小花蓝)清洗花篮美工刀6.1.3工艺过程6.1.3.1穿戴好工作服、工作帽、口罩和一次性手套。
6.1.3.2准备好片架、装片记录表以及工序流程卡。
6.1.3.3查看配料单,确认原材料信息以及数量,并填写装片记录和工序流程卡。
6.1.3.4检查硅片包装箱确认包装无撞击破损后打开,取出硅片包装盒,在装片记录上记录相关信息。
6.1.3.5打开硅片包装盒,从中抽取一片,按照检验标准分别检查其外观。
6.1.3.6取出包装盒内的硅片,并撵成扇形轻轻插入片架内。
6.1.3.7将装好硅片的片架分批按顺序整齐摆放在台面上,并将工序流程卡记录准确。
6.1.3.8将片架放入清洗花篮中每个清洗花篮中放置3×4个插片后的片架。
准备下一步腐蚀清洗。
6.1.3.8注意事项1.每个片架最多可以插片 25 片。
插片过程中对硅片进行检验,不合格硅片挑出。
每装 100 片硅片需要更换一次手套,如装片过程中手套破损需及时更换。
2.插片处打开包装箱拿取硅片时,遵循少量多次的原则,不允许一次拿过量的硅片。
3.插片时,手中拿的硅片数量在 50-100 片。
4.确保没有缺陷片流出。
5.确认在单个片槽内没有双片现象;各项数据的准确性和完整性。
装片过程中需及时将碎片、裂纹片以及其它与检验标准不相符合的硅片挑出,并做好记录。
6.2腐蚀清洗6.2.1开机打开氮气阀门、压缩空气阀门、纯水阀门,打开总电源→PLC 电源→各分电源6.2.2准备工作6.2.2.1确认各机械手是否在原点位置。
6.2.2.2确认各槽清洗状态正常,各槽内按工艺条件正确配液,见《清洗配液作业指导书》。
6.2.2.3确认各槽排水阀关闭,无漏液等,各槽内注入规定的溶液。
6.2.2.4确认各槽控制系统工作正常,程序准确,参数设定准确。
6.2.2.5点检各设备动力参数在规定范围内。
6.2.3关机6.2.2.1关机前先把水及药液完全排出(各槽逐个排液,防止副槽水溢流),把机械手打回原点。
单晶硅制绒单晶硅制绒—(碱各向异性腐蚀)㈠、目的和原理形成表面金字塔结构,降低反射,增加光的吸收。
利用氢氧化钠对单晶硅各向异性腐蚀及不同浓度下的各向异性因子(AF):粗抛光去除硅片在多线切割锯切片时产生的表面损伤层,细抛光实现表面较低反射率表面织构。
--在100面上的腐蚀速率R100与111面上的腐蚀速率R111的比值R100:R111在一定的弱碱溶液中可以达到500。
制绒方法:弱碱溶液在一定的温度、时间下与硅片反应形成绒面。
↑+++223222H SiO Na O H NaOH Si 加热解释①现有单晶硅片是由长方体晶锭在多线切割锯切成一片片单晶硅方片。
由于切片是钢丝在金刚砂溶液作用下多次往返削切成硅片,金刚砂硬度很高,会在硅片表面带来一定的机械损伤。
如果损伤不去除,会影响太阳电池的填充因子。
②氢氧化钠俗称烧碱,是国民经济生产中大量应用的化工产品。
由电解食盐水而得,价格比较便宜,每500克6元。
化学反应方程式为:↑+↑+=+222222H Cl NaOH O H NaCl 电解分析纯氢氧化锂、氢氧化钾也可以与硅起反应,但价格较贵。
如氢氧化锂每500克23元,用于镉-镍电池电解液中。
③碱性腐蚀优点是反应生成物无毒,不污染环境。
不像HF-HNO 3酸性系统会生成有毒的NO x 气体污染大气。
另外,碱性系统与硅反应,基本处于受控状态。
有利于大面积硅片的腐蚀,可以保证一定的平行度。
㈡、工艺步骤制绒液配比(老数据)制绒过程:1、用去离子水清洗 2、制绒 3、检测4、清洗1. 本工艺步骤由施博士制定,是可行的具有指导意义的两步法碱腐蚀工艺。
第一步粗抛光去掉硅片的损伤层;第二步细抛光,表面产生出部分反射率较低的织构表面,如果含有[100]晶向的晶粒,就可以长出金字塔体状的绒面;第五步是通过盐酸中和残余的氢氧化钠,化学反应方程式为:O H NaCl NaOH HCl 2+=+;第七步氢氟酸络合掉硅片表面的二氧化硅层,化学反应方程式为:O H SiF H HF SiO 26222][6+=+。
硅片的清洗与制绒导语:硅片在经过一系列的加工程序之后需要进行清洗,清洗的目的是要消除吸附在硅片表面的各类污染物,并制做能够减少表面太阳光反射的绒面结构(制绒),且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。
制绒是制造晶硅电池的第一道工艺,又称“表面织构化”。
有效的绒面结构使得入射光在硅片表面多次反射和折射,增加了光的吸收,降低了反射率,有助于提高电池的性能。
一.清洗二.制绒1.制绒的目的和原理目的:减少光的反射率,提高短路电流(Isc ),最终提高电池的光电转换效率。
原理:①单晶硅:制绒是晶硅电池的第一道工艺,又②多晶硅:利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性,对硅进行氧化和络合剥离,导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀,从而形成类似“凹陷坑”状的绒面,如图3所示。
理想的绒面效果,应该是金字塔大小均匀,覆盖整个表面。
金子塔的高度在3~5μm 之间,相邻金字塔之间没有空隙,具有较低的表面反射率,如图6所示。
有效的绒面结构,有助于提高电池的性能。
由于入射光在硅片表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,其反射率很低,主要体现在短路电流的提高。
3.影响绒面质量的关键因素(1) 无水乙醇或异丙醇浓度气泡的直径、密度和腐蚀反应的速率限定了硅片表面织构的几何特征。
气泡的大小以及在硅片表面停留的时间,与溶液的粘度、表面张力有关系。
所以需要乙醇或异丙醇来调节溶液的粘滞特性。
乙醇的含量在3 vol%至20 vol%的范围内变化时,制绒反应的变化不大,都可以得到比较理想的绒面,而5 vol%至10 vol%的环境最佳。
(2) 制绒槽内硅酸钠的累计量硅酸钠在溶液中呈胶体状态,大大的增加了溶液的粘稠度。
对腐蚀液中OH 离子从腐蚀液向反应界面的输运过程具有缓冲作用,使得大批量腐蚀加工单晶硅绒面时,溶液中NaOH 含量具有较宽的工艺容差范围,提高了产品工艺加工质量的稳定性和溶液的可重复性。
硅酸钠在制绒溶液中的含量从2.5%~30%wt 的图9 不同时间制绒后,硅片的反射谱(5)制绒腐蚀的温度 根据阿伦尼乌斯方程(k=Aexp (-Ea/RT )),温度升高,反应速度常数会成指数增大。
TOPCon工艺流程详细解读一、清洗制绒1.1 清洗目的去除硅片表面的污垢和杂质,保证硅片表面的洁净度和均匀性,以便后续工艺的正常进行。
1.2 制绒原理利用硝酸和氢氟酸的混合溶液对硅片进行腐蚀,形成绒面结构,以增加硅片表面的陷光效应,提高太阳能电池的光电转换效率。
二、正面硼扩散2.1 硼扩散目的将硼元素注入硅片正面,形成P型半导体层,为后续的电极接触和钝化层沉积做准备。
2.2 硼扩散原理利用高温条件下的硼源扩散作用,将硼元素注入硅片正面。
三、BSG去除3.1 BSG去除目的去除硅片正面和背面的BSG(硼硅酸盐玻璃),以暴露出硅片的晶体结构,便于进行后续的工艺处理。
3.2 BSG去除原理利用化学腐蚀或机械研磨的方式,去除硅片正面和背面的BSG。
四、背面刻蚀4.1 背面刻蚀目的对硅片的背面进行机械研磨或化学腐蚀,以形成背面场结构,降低电池片的串联电阻,提高电池片的电流输出。
4.2 背面刻蚀原理利用机械研磨或化学腐蚀的方式,对硅片的背面进行减薄处理,形成背面场结构。
五、氧化层钝化接触制备5.1 氧化层钝化接触制备目的在硅片的正面形成氧化层,以钝化接触表面,同时增加一层绝缘层,防止电流短路。
5.2 氧化层钝化接触制备原理利用高温氧化作用,在硅片的正面形成一层氧化层,实现钝化接触表面的目的。
六、正面氧化铝沉积6.1 正面氧化铝沉积目的在硅片的正面沉积一层氧化铝薄膜,以提高硅片的抗反射能力和耐候性,同时保护硅片不受环境因素的影响。
6.2 正面氧化铝沉积原理物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)的方式,在硅片的正面沉积一层氧化铝薄膜。
七、正背面氮化硅沉积 7.1 正背面氮化硅沉积目的在硅片的正面和背面沉积一层氮化硅薄膜,以提高硅片的抗反射能力和耐候性八、丝网印刷8.1 丝网印刷目的利用丝网印刷技术将电极材料印涂在硅片表面,形成电极结构九、烧结 9.1 烧结目的通过高温烧结过程使电极材料与硅片表面形成良好的欧姆接触十、测试分选10.1 测试分选目的对太阳能电池片进行电性能测试和分选,保证产品的质量和性能一致性十一、其他注意事项在整个TOPCon工艺流程中,需要注意以下几点:1.严格控制各道工序的工艺参数和环境条件,确保工艺的稳定性和重复性;2.对于关键工艺步骤需进行严格的质量控制和检测,防止出现质量问题;3.不断优化工艺流程和设备配置,提高生产效率和产品质量;4.重视环境保护和安全生产,确保生产过程对环境不产生污染,同时保证员工的健康和安全。
硅片制绒工艺
硅片制绒工艺是一种半导体制造过程中的重要工艺,主要用于提高硅片的导电性和表面质量。
其主要步骤包括:
硅片清洗:将硅片表面清洗干净,去除表面的污垢和氧化物等杂质。
硅片预处理:对硅片表面进行预处理,如去除残留的油脂和水分等。
硅片喷砂:使用高速旋转的喷砂机将金刚砂或其他磨料喷射到硅片表面,形成细小的微划痕,使硅片表面变得更加粗糙。
硅片喷涂:将硅片表面喷涂上一层有机硅树脂或其他导电材料,使其表面形成一层均匀细腻的绒面。
硅片烘烤:将喷涂好的硅片放入高温烤箱中,使其表面的有机硅树脂或其他导电材料固化,形成一层均匀的绒面。
硅片清洗和检验:将固化好的硅片清洗干净,并进行质量检验,确保制绒效果符合要求。
硅片制绒工艺是半导体制造过程中的关键步骤之一,能够提高硅。