晶體硅太陽能電池生產線清洗制絨工序

1、晶體硅太陽能電池生產線晶體硅太陽能電池生產線清洗制絨工序培訓清洗制絨工序培訓王大男光伏電池評測中心 confidential confidential1、清洗制絨的作用及方法；、清洗制絨的作用及方法；2、清洗制絨的工藝設備及操作流程；、清洗制絨的工藝設備及操作流程；3、主要檢測項目及標準；、主要檢測項目及標準；4、常見問題及解決方法；、常見問題及解決方法；5、未來工藝的發(fā)展方向；、未來工藝的發(fā)展方向； confidential confidential太陽電池生產流程：太陽電池生產流程：清洗制絨清洗制絨擴散擴散去去PSG印刷印刷刻蝕刻蝕PECVD硅片硅片燒結燒結電池電池電池生產線電池生產線硅片

2、生產線組件生產線清洗制絨清洗制絨作為太陽電池生產中的第一道工序，其主要作用有兩個： 損傷層1）祛除硅片表面的雜質損傷層：損傷層是在硅片切割過程中形成的表面（10微米左右）晶格畸變，具有較高的表面復合。2）形成陷光絨面結構：光線照射在硅片表面通過多次折射，達到減少反射率的目的。 confidential confidential 絨面制作方法：絨面制作方法： 目前，晶體硅太陽電池的絨面一般的是通過化學腐蝕的方法制作完成，針對不同 的硅片類型，有兩種不同的化學液體系： 2）多晶硅絨面制作：）多晶硅絨面制作：多晶硅絨面單晶硅絨面 1）單晶硅絨面制作：）單晶硅絨面制作： Si+2NaOH+H2O Na

3、2SiO3 +2H2n此反應為各向異性反應，也是形成金字塔絨面的原因3Si+4HNO3 3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HFSiF4+2H2OSiF4 +4HFH2SiF6n此反應為各向同性反應，形成蠕蟲狀絨面 confidential confidential絨面反射率：絨面反射率：n制絨前：硅片表面的反射率一般為20%左右；n制絨后：單晶的反射率可降至10% ；多晶可降至15 %；清洗制絨可有效提升對光線的吸收效率，提升電池性能。 confidential confidential2.1 單晶硅制絨設備單晶硅制絨設備設備架構：n槽式制絨設備，分為制絨槽、水洗槽、噴淋槽、酸洗槽等。設

4、備特點：n可根據不同清洗工藝配置相應的清洗單元；n清洗功能單元模塊化，各部分有獨立的控制單元，可隨意組合；n結構緊湊，凈化占地面積小，造型美觀、實用，操作符合人機工程原理。生產能力：n邊長125：1000pcs/hn邊長156： confidential confidential槽體布局及工藝：槽體布局及工藝：操作方向1#槽2#槽3#槽4#槽5#槽6#槽7#槽8#槽9#槽作用去雜質顆粒去雜質顆粒形成金字塔絨面形成金字塔絨面去除堿液去除金屬雜質去除酸液使硅片更易脫水去除酸液溶液純水純水IPA、添加劑、NaOHIPA、添加劑、NaOH純水鹽酸純水氫氟酸純水溫度60607878常溫常溫常溫常溫常溫時

5、間300S300s900s900s180s180s180s180s180s輔助超聲鼓泡鼓泡噴淋噴淋水槽水槽制絨槽制絨槽上片水槽水槽水槽HCL槽HF槽 confidential confidential各種藥液的作用各種藥液的作用 1.異丙醇：降低硅片表面張力，減少氣泡在硅片表面的吸附，使金字塔更加均勻一致。 2.添加劑： -降低硅表面張力，促進氫氣泡的釋放，是金字塔更加均勻一致。 -增加溶液的粘稠度，減弱NaOH溶液對硅片的腐蝕力度，增強腐蝕的各向異性 3.HF酸：去除硅的氧化物，使硅片更易脫水 4.HCL：去除金屬離子單晶制絨遵循原則： 小而均勻，布滿整個硅片表面小而均勻，布滿整個硅片表面單

6、晶制絨過程中影響因素單晶制絨過程中影響因素 1.堿液濃度 2.溶液的溫度 3.制絨腐蝕時間的長短 4.異丙醇的濃度 5.制絨槽內硅酸鈉的累積量 6.槽體密封程度、異丙醇的揮發(fā)程度 confidential confidential單晶制絨生產流程單晶制絨生產流程:注意事項注意事項： 1.進入制絨車間佩戴好防酸堿手套、圍裙、口罩等； 2.禁止裸手接觸硅片； 3.甩干后保持硅片表面干燥； 4. 及時將甩干后硅片送入擴散車間，滯留時間不超過1h。 confidential confidential上料位下料位2.2多晶制絨設備：多晶制絨設備： 設備架構：n 鏈式制絨，槽體根據功能不同分為入料段、濕法

7、刻蝕段、水洗段、堿洗段、水洗段、酸洗段、溢流水洗段、吹干槽。所有槽體的功能控制在操作電腦中完成。 產品特點：n 有效減少化學藥品使用量 n 高擴展性模塊化制程線 n 擁有完善的過程監(jiān)控系統(tǒng)和可視化操作界面 n 優(yōu)化流程，降低人員勞動強度 n 通過高可靠進程降低碎片率 n 自動補充耗料實現穩(wěn)定過程控制 產能：n 125mm*125mm硅片：2180片/小時n 156mm*156mm硅片：1800片/小時 confidential confidential槽體布局及基本工藝槽體布局及基本工藝：1#2#3#4#5#6#7#8#9#InputWet EtchingDI Water RinseAlkal

8、ine CleaningDI Water Rinse Acid Cleaning Cascade RinseDryerOutputBlow OffBlow OffBlow OffBlow OffBlow OffBlow Off作用腐蝕硅的表面，使其形成多孔結構去除多孔硅、中和殘留酸去除金屬雜質和二氧化硅（二氧化硅具有親水性，去除二氧化硅使片子更容易脫水吹干）1400mm900mm1000mm300L50L200L50L200L50L*2HF+HNO3NaOHHF+HCl3RT25RTRTRT confidential confidential多晶制絨的影響因素：多晶制絨的影響因素： 1.溫度對

9、氧化反應的影響比較大，對擴散及溶解反應的影響比較小。溫度升高，反應速度 常數會增大，物質傳輸速度也增大。 2.水的加入主要降低了硝酸的濃度，從而減小了酸液對硅片的氧化能力 3. 硫酸能提高溶液粘度，也不參加腐蝕反應，可以穩(wěn)定反應速度，增加腐蝕均勻性。（rena刻蝕設備加硫酸而kuttler并不加） confidential confidential注意事項：注意事項： 1.禁止裸手接觸硅片； 2.上片時保持硅片間距40mm左右； 3.制絨時帶速禁止隨意改動； 4.下片時注意硅片表面是否吹干； 5.制絨清洗完硅片要盡快擴散，滯留時間不超過1h。多晶制絨生產流程多晶制絨生產流程: confiden

10、tial confidential表面結構：表面結構：金相顯微鏡電子掃描顯微鏡單晶絨面-金字塔多晶絨面-溝槽金字塔為3微米左右蠕蟲狀細坑為3微米左右絨面標準絨面標準： confidential confidential反射率反射率：所用儀器：標準8度角絨面積分式反射儀(D8)減薄量：減薄量：反射率標準：反射率標準：在保持硅片減薄量的前提下，反射率越低越好，單晶不能大于10%，多晶不能大于15%減薄量標準：單晶減薄量標準：單晶0.3克左右多晶克左右多晶0.4克左右克左右所用儀器：電子天平 confidential confidential類別現象原因解決方法備注單晶制絨白斑絨面沒有制滿延長制絨時間、增加NaOH小雨點H2沒有及時脫離硅片表面增加IPA水痕硅酸鈉含量過大重新配槽、改善噴淋手指印脂肪酸玷污規(guī)范生產操作手法多晶制絨黑絨反應過于劇烈增加2#槽HNO3表面發(fā)亮反應過多增加2#槽HF擴散后發(fā)藍沒有完全吹干改善吹風、增加6#槽HF含量減重不在范圍之內反應速度過快或過慢手動添加2#槽的藥液含量 confidential conf