晶體硅太陽能電池生產(chǎn)線清洗制絨工序講解課件

晶體硅太陽能電池生產(chǎn)線清洗制絨工序培訓(xùn)王大男光伏電池評測中心晶體硅太陽能電池生產(chǎn)線王大男光伏電池評測中心目錄1、清洗制絨的作用及方法；2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程；3、主要檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)；4、常見問題及解決方法；5、未來工藝的發(fā)展方向；目錄1、清洗制絨的作用及方法；1、清洗制絨的作用及方法太陽電池生產(chǎn)流程：清洗制絨擴(kuò)散去PSG印刷刻蝕PECVD硅片燒結(jié)電池電池生產(chǎn)線硅片生產(chǎn)線組件生產(chǎn)線清洗制絨作為太陽電池生產(chǎn)中的第一道工序，其主要作用有兩個(gè)：

損傷層1）祛除硅片表面的雜質(zhì)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(fù)合。2）形成陷光絨面結(jié)構(gòu)：光線照射在硅片表面通過多次折射，達(dá)到減少反射率的目的。1、清洗制絨的作用及方法太陽電池生產(chǎn)流程：清洗制絨擴(kuò)散去PS

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(xué)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(xué)液體系：1、清洗制絨的作用及方法2）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：

Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑此反應(yīng)為各向異性反應(yīng)，也是形成金字塔絨面的原因3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4+4HF→H2SiF6此反應(yīng)為各向同性反應(yīng)，形成蠕蟲狀絨面絨面制作方法：1、清洗制絨的作用及方法2）多絨面反射率：1、清洗制絨的作用及方法制絨前：硅片表面的反射率一般為20%左右；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。絨面反射率：1、清洗制絨的作用及方法制絨前：硅片表面的反射率2.1單晶硅制絨設(shè)備設(shè)備架構(gòu)：槽式制絨設(shè)備，分為制絨槽、水洗槽、噴淋槽、酸洗槽等。設(shè)備特點(diǎn)：可根據(jù)不同清洗工藝配置相應(yīng)的清洗單元；清洗功能單元模塊化，各部分有獨(dú)立的控制單元，可隨意組合；結(jié)構(gòu)緊湊，凈化占地面積小，造型美觀、實(shí)用，操作符合人機(jī)工程原理。生產(chǎn)能力：邊長125：1000pcs/h邊長156：2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝2.1單晶硅制絨設(shè)備2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程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(zhì)顆粒去雜質(zhì)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(zhì)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60℃60℃78℃78℃常溫常溫常溫常溫常溫時(shí)間300S300s900s900s180s180s180s180s180s輔助超聲鼓泡鼓泡噴淋噴淋水槽水槽制絨槽制絨槽2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝上片水槽水槽水槽HCL槽HF槽槽體布局及工藝：操作方向1#槽2#槽3#槽4#槽5#槽6#槽各種藥液的作用

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(jìn)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(qiáng)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(gè)硅片表面2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝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(shí)間的長短

4.異丙醇的濃度

5.制絨槽內(nèi)硅酸鈉的累積量

6.槽體密封程度、異丙醇的揮發(fā)程度各種藥液的作用單晶制絨遵循原則：小而均勻，布滿整個(gè)硅片表面領(lǐng)料插片配槽制絨清洗甩干單晶制絨生產(chǎn)流程:注意事項(xiàng)：

1.進(jìn)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(shí)將甩干后硅片送入擴(kuò)散車間，滯留時(shí)間不超過1h。2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝領(lǐng)料插片配槽制絨清洗甩干單晶制絨生產(chǎn)流程:注意事項(xiàng)：2、清洗上料位下料位2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝2.2多晶制絨設(shè)備：

設(shè)備架構(gòu)：鏈?zhǔn)街平q，槽體根據(jù)功能不同分為入料段、濕法刻蝕段、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(chǎn)品特點(diǎn)：有效減少化學(xué)藥品使用量高擴(kuò)展性模塊化制程線擁有完善的過程監(jiān)控系統(tǒng)和可視化操作界面優(yōu)化流程，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度通過高可靠進(jìn)程降低碎片率自動(dòng)補(bǔ)充耗料實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定過程控制產(chǎn)能：

125mm*125mm硅片：2180片/小時(shí)

156mm*156mm硅片：1800片/小時(shí)

上料位下料位2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝2.2多晶制槽體布局及基本工藝：1#2#3#4#5#6#7#8#9#InputWetEtchingDIWaterRinseAlkalineCleaningDIWaterRinseAcidCleaningCascadeRinseDryerOutputBlowOffBlowOffBlowOffBlowOffBlowOffBlowOff作用腐蝕硅的表面，使其形成多孔結(jié)構(gòu)去除多孔硅、中和殘留酸去除金屬雜質(zhì)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）

1400mm

900mm

1000mm

300L50L200L50L200L50L*2

HF+HNO3

NaOH

HF+HCl

3℃RT25℃RTRTRT

2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝槽體布局及基本工藝：1#2#3#4#5#6#7#8#9#In多晶制絨的影響因素：

1.溫度對氧化反應(yīng)的影響比較大，對擴(kuò)散及溶解反應(yīng)的影響比較小。溫度升高，反應(yīng)速度常數(shù)會(huì)增大，物質(zhì)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(yīng)，可以穩(wěn)定反應(yīng)速度，增加腐蝕均勻性。（rena刻蝕設(shè)備加硫酸而kuttler并不加）2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝多晶制絨的影響因素：2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝注意事項(xiàng)：

1.禁止裸手接觸硅片；

2.上片時(shí)保持硅片間距40mm左右；

3.制絨時(shí)帶速禁止隨意改動(dòng)；

4.下片時(shí)注意硅片表面是否吹干；

5.制絨清洗完硅片要盡快擴(kuò)散，滯留時(shí)間不超過1h。2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝多晶制絨生產(chǎn)流程:領(lǐng)料上片制絨水洗堿洗水洗酸洗水洗吹干注意事項(xiàng)：2、清洗制絨的工藝設(shè)備及操作流程工藝多晶制絨生產(chǎn)流3、主要檢測項(xiàng)目及保準(zhǔn)表面結(jié)構(gòu)：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(xì)坑為3微米左右絨面標(biāo)準(zhǔn)：3、主要檢測項(xiàng)目及保準(zhǔn)表面結(jié)構(gòu)：金相顯微鏡電子掃描顯微鏡單晶反射率：3、主要檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)所用儀器：標(biāo)準(zhǔn)8度角絨面積分式反射儀(D8)減薄量：反射率標(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)：單晶0.3克左右多晶0.4克左右所用儀器：電子天平反射率：3、主要檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)所用儀器：標(biāo)準(zhǔn)8度角絨面積分式4、常見問題及解決方法類別現(xiàn)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(shí)間、增加NaOH小雨點(diǎn)H2沒有及時(shí)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(chǎn)操作手法多晶制絨黑絨反應(yīng)過于劇烈增加2#槽HNO3表面發(fā)亮反應(yīng)過多增加2#槽HF擴(kuò)散后發(fā)藍(lán)沒有完全吹干改善吹風(fēng)、增加6#槽HF含量減重不在范圍之內(nèi)反應(yīng)速度過快或過慢手動(dòng)添加2#槽的藥液含量4、常見問題及解決方法類別現(xiàn)象原因解決方法備注單晶制絨白斑絨5、未來工藝的發(fā)展方向單晶堿腐蝕的改進(jìn)技術(shù)現(xiàn)有工藝改進(jìn)：單晶小絨面，減少漏電流、減少磨損的幾率。設(shè)備改進(jìn)，一體化設(shè)備：制絨后烘干。制絨新技術(shù)：激光制絨，形成規(guī)則金字塔表面。多晶酸腐蝕的改進(jìn)技術(shù)酸腐蝕溶液配方的優(yōu)化控制反應(yīng)速度的緩沖劑，H2SO4在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上，增加一些輔助技術(shù)，如蒸氣制絨。規(guī)則金字塔表面5、未來工藝的發(fā)展方向單晶堿腐蝕的改進(jìn)技術(shù)規(guī)則金字塔表面Thanks！Thanks！人有了知識(shí)，