《材料设备概论》word版

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1、晶体硅的清洗与制绒重点：晶体硅清洗制绒过程对药液浓度的控制清洗制绒分为：表面化学清洗和表面的腐蚀难点：对清洗制绒过程温度控制内容：1多晶硅绒面技术主要有⑴机械刻槽：要求硅片厚度在以上，因为训槽的深度一般在的量级上，所以硅片厚度要求很高，而又会增加技术成本。⑵等离子刻蚀（）：制备出的硅片表面陷光，效果非常好，但需要相对复杂的工序和昂贵的加工系统。⑶各向同性酸腐蚀：比较容易的整合到当前太阳电池工序，制作成本最低，适合大规模生产。2晶体硅表面减反射原理⑴能量损失的类型：①光学损失，②电学损失⑵光学损失主要方式①硅表面的反射损失，反射率可达以上②上电极

2、的遮光损失，金属栅线要遮掉的入射光③进入硅片能量大于禁带宽度的光子在电池背面的投射3清洗表面的目的⑴取出硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤）⑵清除表面油污及金属离子杂质⑶对表面凹凸面进行处理，增加光在太阳电池片表面折射次数，有利于电池片对光的吸收，已达到电池片对太阳能价值的最大利用率4多晶硅的酸腐蚀（制绒）（）酸对硅的腐蚀速度与晶粒取向无关，所以酸腐蚀又称为各向性酸腐蚀⑴目的：减少光的反射次数，提高短路电流（）最终提高⑵原理：多晶硅太阳电池采用酸腐蚀多晶硅片的方法，获得各向同性的表面结构，（通过对加不同配方的酸腐蚀液与硅片在一定温度条

3、件下进行反应，实际反应非常复杂，酸腐蚀液是由两种酸与水以适当比例混合而成）。⑶腐蚀机训：作氧化剂，在表面形成层反应方程式：酸作为络合剂，去除层总方程式：酸碱比较，酸表面反射率明显下降在，波长范围内反射率由下降到，碱只能下降到。⑷影响绒面的因素①的混合溶液浓度（1:3）②制绒槽内及的累积量③制绒腐蚀的温度：，最大偏差④腐蚀的时间长短7工业化学分为：一般溶剂，化学溶剂，电子极，半导体极因为化学品污染主要是的金属离子，通常必须限制在0.01级或更低，十亿分之一。5碱洗槽清洗（）⑴目的：①去除表面多孔硅（在腐蚀过程中会产生多孔硅层，尽管其具有低的反射率

4、，但其高电阻和高表面复合率，不适合太阳电池生产，用稀去除）②中和前道残留在硅片表面的腐蚀液⑵反应方程式6酸洗槽清洗（）目的：⑴中和前道残留在硅片表面的碱液⑵利用去除硅片表面氧化物形成疏水面，便于吹干⑶中的有携带金属离子能力，可用于去除表面金属离子，具有酸和络合剂双重作用，能与金属离子形成可溶于水的络合物（），金属离子对硅片转换效率也会产生影响。扩散制作结重点：要说明在扩散工艺中需要重点关注的化学品（），并说明相关的注意事项难点：对扩散过程中炉管内温度，抽风等工艺配方参数的控制内容：1的性质无色透明液体，具有刺激性气体，在纯度不高则呈红黄色，其比

5、重为1.67，熔点，沸点，在潮湿空气中发烟，很容易发生水解，极易挥发，高温下蒸气压很高2扩散是物质分子运动或原子运动引起的一种自然现象3扩散的目的：在P型衬底硅片表面高温扩散主族元素磷，形成N型硅，制作结，的制作是生产太阳电池的核心工艺步骤4制结的方法⑴热扩散法⑵离子注入法⑶外延法⑷激光法及高频电注入法5热扩散法分为⑴涂布源扩散⑵液态源扩散⑶固态源扩散等5.1热扩散制的方法利用加热的方法使V族（P）杂质掺入P型硅或族（B）杂质掺入N型硅，如图5-1-1对扩散工艺的要求是获得适合太阳电池结需要的结深（）和扩散层方块电阻，浅结死层小，电池短波相应好

6、，而浅结引起的串联电阻增加，只有提高栅电极的密度，才能有效提高电池的填充因子（），这样增加了工艺难度，结深太深死层比较明显，如扩散浓度太大，则引起重掺杂效应，使电池开路电压与短路电流均下降，实际电池制作中考虑到各个因素，太阳电池的结深一般控制在，方阻。6液态源扩散原理利用小携带并通入适量的氧气与硅片在左右炉温的石英管里进行反应，将磷原子扩散到硅片中，形成完整的结。7液态源扩散方法具有生产效率高，得到结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对制作具有大面积的太阳电池非常重要。6.1反应机制⑴在高温下（）分解生成和⑵生成的在扩散温度下与硅反应，生成和

7、原子⑶由以上方程可以看出热分解时，如果没有外来的氧参与分解是不充分的，生成的是不易分解的，并对硅片有腐蚀作用，破坏硅片表面状态，但有了外来的存在的情况下，会进一步分解成并放出氯气。⑷生成的有进一步与硅作用，生成和原子，由此可见，在磷扩散时，为了促进充分分解和避免与对硅片表面的腐蚀作用，必须在通的同时通入一定流量的氯气，在有氧气的存在时，热分解的反应式为⑸分解产生淀积在硅片表面，与硅片反应生成和原子，并在硅片表面形成一层磷—硅玻璃，然后原子再向硅中进行扩散。6.2液态源扩散装置6.2.1扩散工艺过程清洗饱和装片送片回温扩散关源退舟卸片测量⑴清洗：

8、初次扩散前，扩散炉石英管首先连接装置，当炉温开至设定温度，已设定流量通60分钟清洗石英管，清洗开始时，先开再开；清洗结束后，先关在关，清洗结束后，将石