硅片的清洗与制绒

制绒制绒的目的：去除硅片表面机械损伤层，形成起伏不平的绒面，增加太阳光吸收。

流程多晶制绒《上料——制绒（HF+HNO3）——H2O(清洗)——碱槽（NaOH/KOH）——H2O （清洗）——（HCL+HF）酸槽——H2O3清洗——吹干》单晶制绒《装片——制绒——清洗》作用HF(氢氟酸):去除制绒后残留在硅片表面的氧化物和硅酸钠。

HCL（盐酸）:去除硅片表面的油污和金属离子。

HNO3（硝酸）:起到氧化的作用，氧化剂和催化剂，将硅片氧化。

KOH（氢氧化钾）/NaOH（氢氧化钠）: 去除表面损伤成。

C3H8O（异丙醇）:增加氢气的挥发，起到消泡作用，同时增加硅片表面的可润湿性。

NaSiO3（硅酸钠）:降低反应速率的作用。

化学式Si+2NaOH+H2O——Na2SiO3+2H2 (异丙醇)单晶的绒面呈金字塔装（温度控制在80正负2度。

单晶：原子在晶体内按固期性规则排列。

陷光原理：当光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，从而增加吸收率。

3HF+HNO3+Si=H2SiF6+4NO2+H2O多晶绒面呈凹坑装。

多晶：由许多取向不同的单晶颗粒杂乱排列。

多晶主要化学品：H2O、HF、HCL、HNO3、NaOH/KOH制绒后硅片表面注意事项1、单晶制绒时请关闭所有玻璃窗户。

（注：因为在制绒时会产生氢气，在空气中达到一定的浓度与高温、明火会爆炸。

2、在生产中氢氧化钠与硅片反应时会有碱蒸汽。

3、盐酸是挥发性的强酸，没经过设备和工艺的允许严禁打开槽盖。

4、氢氟酸是强酸是无色透明有刺激性的液体。

5、用完的异丙醇和一些化学品要分区放置，严禁将用完的化学品空箱堆的很高以免倒塌发生安全事故。

6、生产过程中严禁员工及工序长擅自更改工艺参数或设备参数。

7、装片拆箱时应注意轻拿轻放，送片时双手应抓紧小推车轻忽拖拉或蹦跑。

8、配液前请用水枪冲洗槽体和槽盖。

9、橡胶手套必须保持干净、清洁，及时更换，接触硅片时必须戴上手套，且保证手套上无赃物。

前清洗&制绒作业指导书前清洗&制绒作业指导书1.目的硅片表面制绒。

2 原理在低浓度NaOH水溶液中，硅片表面发生各向异性腐蚀，产生密集的金字塔型角锥体结构。

化学反应方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。

3.职责3.1 生产准备3.1.1 穿上工作服，戴上PVC/乳胶手套，加药操作人员需要戴上安全眼镜、防护面具、防酸碱围裙、长袖防酸手套。

3.1.2 确保手套没有粘有油脂性物质,在插片过程中请使用真空吸笔,如有其他取片需要,严禁直接接触硅片的表面，只允许接触硅片的两侧.手套若接触过皮肤、头发或者是带有油脂的物品，请更换手套。

3.1.3 在“工艺流程卡”上准确记录硅片批号、生产厂家、硅片类型，电阻率和投入数。

3.1.4 检查抽风是否正常，检查DI水的电阻率，实际观察值需＞2MΩ·cm,上班前并做好相应记录，低于规定数值，立即通知工艺人员。

3.2 生产操作过程A：制绒槽的操作过程3.2.1 把DI水装入制绒槽中，使水位到达预定的刻度，盖上槽盖，开启加热。

3.2.2 当屏幕显示制绒槽温度达到，先按工艺规定的配液比例加入 NaOH, 盖上盖子，无篮循环，鼓泡数分钟，使溶液混合均匀。

3.2.3 制绒槽持续加热溶液，直到控制屏幕实际显示温度达到工艺规定要求。

3.2.4 按工艺配液比例要求加入IPA、添加剂,盖上盖子。

3.2.5 当温度稳定后，开始投料生产，改为有篮鼓泡。

3.2.6 正式生产时，当硅片从制绒槽中提出后，在漂洗槽检查硅片质量（外观与重量检查，标准见质量检查一项）。

3.2.7在每个槽中做完一批后，需要定量补料，补料范围为：根据实际生产出片制绒效果结合工艺参数。

3.2.8 如果当班在下班时制绒槽如果没有做满20批，则不需要将药液放掉，下个班次可以继续使用10个批次。

B：其它辅助槽的操作过程3.2.9 预清洗、HF、HCL槽将水位加到预定刻度处（在相应的槽中有标定刻度），溢流槽加满水。

简述硅电池片制作工艺，说明每步的目的，原理，控制因素及提高太阳能电池效率的途径？答：制作工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG（磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。

1. 目的：①清洗制绒：为了在硅片上获得绒面结构，利用陷光原理，增加光透性，减少光的反射，提高ISC;增加光的吸收率，去除损伤层，增加PN结面积（PN结厚，VOC 增加，Eg宽）。

②扩散制结（p-n结）:在P型硅表面，通过扩散P原子构成p-n结。

③去周边层：清除扩散制结形成的N型周边层。

④去PSG（磷硅玻璃）：清除扩散制结过程表面的PSG层。

⑤镀减反射膜：减少电池表面太阳光的反射。

⑥印刷电极：形成良好的电极接触。

⑦高温烧结：干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。

2.原理：①清洗制绒：•碱制绒原理：2NaoH+H2O+Si=Na2SiO3+2H2or2KOH+H2O+Si=K2SiO3+2H2•酸性制绒原理：Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]②扩散制结（p-n结）: 若氧气充足：5POCl3= P2O5+3PCl5§ 在有氧气的存在时，POCl3热分解的反应式为： 4POCl3+3O2=2 P2O5+Cl3P2O5+5Si=5SiO2+4P③去周边层：等离子体刻蚀的基本原理：1在低压下，反应气体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，其电离反应式一般为：A2→A+A+ +E (A2-电离气体A-化学性质很活泼的自由基A+ -为正离子E-电子2自由基和被刻蚀材料之间的化学反应对材料产生腐蚀作用3反应生成挥发性极强的气体脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔体。

前后清洗总结前清洗【清洗制绒】一、制绒流程单晶：预处理——制绒（NaOH）——酸洗（HF，HCL）——热水慢提拉——热水烘干多晶：制绒——漂洗——碱洗——漂洗——酸洗——漂洗——烘干二、原理单晶：利用碱（NaOH)、异丙醇（IPA）与睡的混合液对单晶硅片的各项异性腐蚀，在表面形成类似“金字塔”状的绒面，有效增加硅片对入射太阳光的吸收，从而提高光生电流密度。

多晶：由于多晶晶体排列杂乱，无法利用碱液对硅晶体的各项异性腐蚀进行制绒，所以要用酸溶液对硅晶体进行各项同性腐蚀。

即通过硝酸与氢氟酸的混合溶液对硅片表面腐蚀进行制绒。

三、影响制绒面质量的关键因素单晶：碱的浓度、反应温度、添加剂浓度、IPA浓度、NaSiO3浓度、体系流动性、硅片表面原始状态。

多晶：HF浓度、制绒温度、腐蚀时间、制绒液寿命、反应连续性、HNO3浓度、溶液流动性、原硅片表面损伤层状态。

四、监控手段单晶：减薄量、反射率、绒面尺寸、颜色一致性、扩散后外观多晶：减薄量、反射率、网纹等级、扩散后外观五、用到的化学品单晶：NaOH、HF，HCL（酸洗）、IPA（异丙醇）多晶：NaOH（碱洗）、HCL+HF（酸洗）、HNO3（硝酸）六、硅片表面处理的目的1、去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤）2、清楚表面油污和金属杂质3、形成起伏不平的绒面，增加对太阳光的吸收，增加PN结面积，提高短路电流（ISC),最终提高电池转换效率。

七、预处理目的：去除硅片表面的机械损伤层，油污等，减少白斑、白点的产生，为制绒创造一个良好的反应环境。

漂洗：利用去离子水将硅片表面的残留化学品漂洗干净。

八、单晶碱制绒会出现哪些不良及相应处理色差：由于反应速率不一致引起的绒面大小不一。

发白：表面清洗剂残留阻碍反应，而发白部分绒面极小。

划痕：切片损伤指纹印：主要为操作问题及所使用的手套问题。

雨点：反应较快，产生的氢气泡不能及时排出。

九、前后清洗有哪些槽制绒槽、碱洗槽、酸洗槽。

多晶硅太阳电池清洗制绒过程中物料的用量控制太阳能是未来清洁能源的重要来源之一，而太阳电池则是太阳能利用的核心技术。

多晶硅太阳电池是目前市场上最常见的一种太阳电池，其制造过程中需要进行多道工序，其中清洗制绒过程尤为重要，而物料的用量控制也是制造过程中的关键因素之一。

清洗制绒过程介绍清洗制绒是多晶硅太阳电池制造过程中的一个关键环节，主要包括多道工序：清洗首先需要对硅片进行清洗处理，以去除表面的杂质和污垢，确保后续工序的顺利进行。

清洗过程中需要用到清洗溶液，其主要成分包括：去离子水、氢氧化钠和氢氟酸，其用量需要控制在一定范围内，以保证清洗效果的稳定性。

抛光对硅片进行抛光处理，以去除表面的微小凸起和瑕疵，提高硅片表面的平整度和光洁度。

抛光需要用到抛光液，其主要成分包括：氢氧化钠、氢氟酸等，其用量也需要控制在一定范围内。

制绒制绒是将硅片表面放置一层粗糙的硅质辊，通过旋转硅片使辊表面的硅颗粒划伤掉硅片表面上一部分的表现，从而形成一个微弧形的图形，以提高硅片的光电转换效率。

制绒需要用到划伤液和硅质辊，其用量也需要控制在一定范围内。

物料用量的控制在多晶硅太阳电池的制造过程中，各个环节所用到的物料都需要在一定的范围内进行控制，以确保产品质量和稳定性，并且控制过程也需要遵循以下规律：学习运用两型社会的思想当前国家全面贯彻“两型社会”建设，即资源节约型、环境友好型社会建设，企业在进行物料用量控制时有必要学习和运用两型社会的思想，提倡资源节约，减少浪费。

精益生产精益生产是指在制造过程中减少不必要的资源和步骤，提高生产效率和品质的一种生产管理方法，企业应学习和运用精益生产的思想，尝试减少不必要的物料用量及其成本，实现资源最大化利用。

有针对性的用量控制企业应该针对不同的制造环节，分析其用料特性及其对产品的影响程度，有针对性地对物料用量进行控制。

回收再利用一些物料可以进行回收再利用，如清洗溶液中的去离子水等。

企业应该尝试实现资源的再利用，提高资源的再生利用率。

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在进行单晶硅片制绒操作之前，需要做好充分的准备工作。