晶體硅生產(chǎn)一般工藝流程

1、 晶體硅生產(chǎn)一般工藝流程     清洗清洗的目的：1去除硅片表面的機(jī)械損傷層。2對(duì)硅片的表面進(jìn)行凹凸面(金字塔絨面）處理,增加光在太陽電池片表面的折射次數(shù),利于太陽電池片對(duì)光的吸收,以達(dá)到電池片對(duì)太陽能價(jià)值的最大利用率。3清除表面硅酸鈉、氧化物、油污以及金屬離子雜質(zhì)?；瘜W(xué)清理原理：HF去除硅片表面氧化層：HCl去除硅片表面金屬雜質(zhì)：鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用，氯離子能與溶解片子表面可能沾污的雜質(zhì)，鋁、鎂等活潑金屬及其它氧化物。但不能溶解銅、銀、金等不活潑的金屬以及二氧化硅等難溶物質(zhì)。安全提示：NaOH、HCl、HF都是強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)藥品，其固體顆粒、溶液、蒸汽會(huì)傷害到人的

2、皮膚、眼睛、呼吸道，所以操作人員要按照規(guī)定穿戴防護(hù)服、防護(hù)面具、防護(hù)眼鏡、長(zhǎng)袖膠皮手套。一旦有化學(xué)試劑傷害了員工的身體，馬上用純水沖洗30分鐘，送醫(yī)院就醫(yī)。制絨制絨的目的：減少光的反射率，提高短路電流（Isc），最終提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。制絨的原理利用低濃度堿溶液對(duì)晶體硅在不同晶體取向上具有不同腐蝕速率的各向異性腐蝕特性，在硅片表面腐蝕形成角錐體密布的表面形貌 ，就稱為表面織構(gòu)化。角錐體四面全是由111面包圍形成。     反應(yīng)為：Si+2NaOH+H2O Na2SiO3 +2H2 影響絨面的因素：NaOH濃度無水乙醇或異丙醇濃度制絨槽內(nèi)硅酸鈉的累計(jì)量

3、制絨腐蝕的溫度制絨腐蝕時(shí)間的長(zhǎng)短槽體密封程度、乙醇或異丙醇的揮發(fā)程度擴(kuò)散擴(kuò)散的目的：在p型晶體硅上進(jìn)行N型擴(kuò)散，形成PN結(jié)，它是半導(dǎo)體器件工作的“心臟”；擴(kuò)散方法：三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴(kuò)散噴涂磷酸水溶液后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散絲網(wǎng)印刷磷漿料后鏈?zhǔn)綌U(kuò)散本公司采用第一種方法POCl3磷擴(kuò)散原理：1        POCl3在高溫下（>600）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應(yīng)式如下：2生成的P2O5在擴(kuò)散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應(yīng)式如下：3由上面反應(yīng)式可以看出，POCl3熱分解時(shí)，如

4、果沒有外來的氧（O2）參與其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且對(duì)硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來O2存在的情況下，PCl5會(huì)進(jìn)一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）。4生成的P2O5又進(jìn)一步與硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可見，在磷擴(kuò)散時(shí)，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對(duì)硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮?dú)獾耐瑫r(shí)通入一定流量的氧氣 。5        在有氧氣的存在時(shí)，POCl3熱分解的反應(yīng)式為： 4POCL3+5O22P2O5+6CL26      

5、60; POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層含P2O5的SIO2（磷硅玻璃），然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散 。影響擴(kuò)散的因素：管內(nèi)氣體中雜質(zhì)源濃度的大小決定著硅片N型區(qū)域磷濃度的大小。2。表面的雜質(zhì)源達(dá)到一定程度時(shí)，將對(duì)N型區(qū)域的磷濃度改變影響不大。3擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間對(duì)擴(kuò)散結(jié)深影響較大。4N型區(qū)域磷濃度和擴(kuò)散結(jié)深共同決定著方塊電阻的大小。安全操作：所有的石英器具都必須輕拿輕放。源瓶更換的標(biāo)準(zhǔn)操作過程。依次關(guān)閉進(jìn)氣閥門、出氣閥門，拔出連接管道，更換源瓶，連接管道，打開出氣閥門、進(jìn)氣閥門。周邊刻蝕周邊刻腐目的：1去除硅片周

6、邊的n層，防止短路。2工藝方法有等離子刻蝕和激光劃邊。3我們采用等離子刻蝕機(jī)把周邊n層刻蝕掉?？涛g方法：等離子刻蝕和濕法刻蝕。本公司采用等離子刻蝕。等離子體刻蝕原理：等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進(jìn)行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物而被去除。它的優(yōu)勢(shì)在于快速的刻蝕速率同時(shí)可獲得良好的物理形貌 。1母體分子CF4在高能量的電子的碰撞作用下分解成多種中性基團(tuán)或離子。2其次，這些活性粒子由于擴(kuò)散或者在電場(chǎng)作用下到達(dá)SiO2表面，并在表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。3生產(chǎn)過程中，CF4中摻入O2，這樣有利于提高Si和SiO2的

7、刻蝕速率?？涛g影響因素：刻蝕時(shí)間和射頻功率硅片作為晶體硅太陽能電池的基礎(chǔ)材料，其質(zhì)量對(duì)電池性能有很重要影響，下面以單晶硅片舉例說明一、少子壽命對(duì)電池性能的影響少子壽命是指半導(dǎo)體材料在外界注入（光或電）停止后，少數(shù)載流子從最大值衰減到無注入時(shí)的初值之間的平均時(shí)間。少子壽命值越大，相應(yīng)的材料質(zhì)量越好二、早期光致衰減對(duì)電池性能的影響1.早期光致衰減機(jī)理光照或電流注入導(dǎo)致硅片中的硼和氧形成硼氧復(fù)合體，從而使少子壽命降低，但經(jīng)過退火處理，少子壽命又可恢復(fù)2.危害一方面會(huì)引起組件功率在使用的最初幾天內(nèi)發(fā)生較大幅度的下降，使標(biāo)稱功率和實(shí)際功率不符另一方面，如果同一組件內(nèi)各個(gè)電池片光致衰減不一致，會(huì)造成原本分選時(shí)電性能一致的電池片，經(jīng)過光照后，電性能存在很大偏差，引起組件曲線異常和熱斑現(xiàn)象，導(dǎo)致組件早期失效熱斑電池的溫度與周電池的溫度相差較大，過熱區(qū)域可引起EVA加快老化變黃，使該區(qū)域透光率下降，從而使熱斑進(jìn)一步惡化，導(dǎo)致組件的早期失效。3.解決辦法1）改善硅單晶質(zhì)量A.利用磁控直拉硅單晶工藝    此工藝不僅能控制單晶中的氧濃度，也使硅單晶縱向、徑向電阻率均勻性得到改善，但需配置磁場(chǎng)設(shè)備并提供激磁電源，增加成本和工藝難度；B.使用摻磷的N型硅片    從目前產(chǎn)業(yè)化的絲網(wǎng)