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时间:2018-05-12
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1、RENA清洗员工培训制造太阳能电池的基本工艺流程工艺的原理及作用多晶清洗设备工艺步骤各槽位作用外围、环境的要求工艺要求各槽换液频率减薄量监控返工片挑选报警处理换液操作制造太阳能电池的基本工艺流程制绒扩散刻边(去PSG)PECVD(SiNx)丝网印刷/烧结测试制绒制绒工艺的分类单晶碱制绒绒面多晶酸制绒绒面制绒的目的1、去除硅片表面的机械损伤层2、消除表面油污和金属杂质3、形成起伏不平的绒面,减少光的反射,增加硅片对太阳光的吸收,增加PN结的面积,提高短路电流(Isc),最终提高电池的光电转换效率。硅片机械损伤层(4~10微米)刻边、去PSG二次
2、清洗的目的与原理扩散过程中,硅片边缘也会扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路。此短路等效于降低并联电阻。同时,由于扩散过程中氧的通入,在硅片表面形成一层SiO2,在高温下POCl3与O2形成的P2O5,部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体,部分则留在了SiO2中形成PSG。扩散中磷硅玻璃的形成方程式:4POCl3+3O2=2P2O5+6Cl22P2O5+5Si=5SiO2+4P(高温)二次清洗的主要目的就是进行湿法刻蚀和去除PSG。湿法刻蚀的原理利用HNO3和HF的混合液
3、体对扩散后硅片下表面和边缘进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的上下表面相互绝缘。边缘刻蚀原理反应方程式:3Si+4HNO3+18HF=3H2[SiF6]+4NO2+8H2O去除磷硅玻璃(PSG)的目的:1、磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面容易受潮,导致电流的降低和功率的衰减。2、死层的存在大大增加了发射区电子的复合,会导致少子寿命的降低,进而降低了Voc和Isc。3、磷硅玻璃的存在使得PECVD后产生色差,在PECVD工序将使镀的膜容易脱落,降低电池的转换效率。清洗设备——RENA制绒、刻蚀设备外观相同,内部构造和作用原理稍有不同制绒设备
4、整体工位布局制绒工艺步骤:制绒碱洗酸洗吹干RENA制绒设备的主体分为以下八个槽,此外还有滚轮、排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。刻蚀工艺步骤:刻蚀碱洗去PSG吹干RENA刻蚀设备的主体分为以下七个槽,此外还有滚轮、排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等EtchbathDryer1AlkalineRinseRinse2AcidicRinseRinse3Dryer2Rinse1EtchbathAlkalineRinseRinse2HFBathRinse3Dryer2Rinse1各工艺槽的作用制绒(一次清洗)制
5、绒槽的作用:1、去除硅片表面的机械损伤层;2、形成无规则绒面。3、去除原硅片表面的油污。碱洗槽的作用:1、对形成的多孔硅表面进行清洗;2、中和前道制绒后残留在硅片表面的酸液酸洗槽的作用:1、中和碱洗后残留在硅片表面的碱液;2、HF可去除硅片表面氧化层(SiO2),形成疏水表面,便于吹干;3、HCl去除硅表面金属杂质,盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的络合物。刻蚀(二次清洗)刻蚀槽用于边缘刻蚀,去除硅片周边和背面的P-N结。碱洗槽的作用:1、洗去硅片表面的多孔硅
6、;2、中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。HF槽的作用:1、中和碱洗后残留在硅片表面的碱液;2、去磷硅玻璃(PSG)。正常生产的基本要求车间环境:温度20±2℃洁净度十万级湿度≤50%外围设施纯水:电阻率≥15MΩ.cm、压力≥3bar循环冷却水:温度≤18℃,进出水压差≥3bar压缩空气:压力≥6bar设备设施风刀压力:≥150Nm3/h漂洗槽进水流量:≥600L/h工艺要求上料1、手套戴法:内层汗布手套+外层乳胶手套更换频率:每一小时需更换手套,出入车间更换手套2、将不同片源、不同批次、不同厚度的硅片区分开来,并分别开流程卡(流程卡上注明
7、以上所有信息)。3、制绒槽新换液的第一个班,要在流程卡上注明“新换液”字样,有利于PECVD调整工艺。4、上料过程中如发现有油污片、发亮片、微晶片(片源有“微晶片”说明的除外)等异常情况,需挑出集中处理并告知工艺员。5、将缺角、隐裂等不合格硅片挑出,退库。6、从片盒中取出原硅片,逐片放在轨道上,每次取片不超过50片。7、每道硅片之间距离不能小于15mm(即一个滚轮的距离,以制绒槽中硅片距离为准);二次清洗上料间距也不可太大,否则会出现黑边、水纹。15~20mm8、对于线痕片的放置,硅片线痕方向与硅片行进方向平行,见下图硅片线痕方向硅片行进方向
8、正常生产过程1、过程中每隔一小时观察制绒槽和酸洗槽的液面,液面必须将硅片完全浸泡,各喷淋槽喷淋口无堵塞。2、蚀刻槽和碱洗槽的温度超出工艺规定范围时立即停止生产,及时
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