《RENA前后清洗》PPT课件

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1、前后清洗工艺培训一、什么是太阳能电池太阳电池是利用光生伏特效应，把光能直接转换成电能的一种器件。它的工作原理可以概括成下面几个主要过程：第一，必须有光的照射，可以是单色光，太阳光或我们测试用的模拟太阳光源。第二，光子注入到半导体后，激发出电子—空穴对。这些电子空穴对必须有足够的寿命保证不会在分离前被附和。第三，必须有个静电场（PN结），起分离电子空穴的作用。第四，被分离的电子空穴，经电极收集输出到电池体外，形成电流。1.太阳能电池的原理前清洗（制绒）扩散制结PECVD镀减反膜后清洗（刻边/去PSG）丝网印刷/烧结/测试2.

2、制造太阳能电池的基本工艺流程二、前清洗（制绒）制绒按工艺不同可分为碱制绒和酸制绒：利用碱溶液对单晶硅不同晶面有不同的腐蚀速率（各向异性腐蚀），经过腐蚀、在表面会出现以形成的锥体密布表面（金字塔状），称为表面织构化。但是对于多晶硅，由于晶体排列方式杂乱，如果利用碱液，无法进行腐蚀得到良好的金字塔织构化表面，此时只能用酸溶液进行各向同性腐蚀，获得表面存在许多凹坑的表面结构，也能起到良好的陷光作用。1.制绒工艺的分类：单晶硅片碱制绒绒面形状多晶硅片酸制绒绒面形状2.陷光原理：光在光滑半导体薄片表面上的反射、折射和透射陷光原理图当

3、入射光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面形成二次吸收或者多次吸收，从而增加吸收率。腐蚀深度在4.4±0.4µm时，制绒后的硅片表面反射率要一般在20%~25%之间，此时得到的电性能较好。腐蚀深度与电性能间的关系在绒面硅片上制成PN结太阳电池，它有以下特点:(l)绒面电池比光面电池的反射损失小，如果再加减反射膜，其反射率可进一步降低。(2)入射光在光锥表面多次折射，改变了入射光在硅中的前进方向，不仅延长了光程，增加了对红外光子的吸收，而且有较多的光子在靠近PN结附近产生光生载流子，从而增加了光生载流子的收集几率。

4、(3)在同样尺寸的基片上，绒面电池的PN结面积比光面大得多，因而可以提高短路电流，转换效率也有相应提高。(4)绒面也带来了一些缺点:一是工艺要求提高了；二是由于它减反射的无选择性，不能产生电子空穴对的有害红外辐射也被有效地耦合入电池，使电池发热；三是易造成金属接触电极与硅片表面的点接触，使接触电阻损耗增加。三、前清洗（酸制绒）工艺清洗设备注：前、后清洗设备外观相同，内部构造和作用原理稍有不同1.前清洗工序的目的：去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤）清除表面油污（利用HF）和金属杂质（利用HCl）形成起伏不平的

5、绒面，增加对太阳光的吸收，增加PN结面积，提高短路电流（Isc），最终提高电池光电转换效率。前清洗工艺步骤：制绒→碱洗→酸洗→吹干EtchbathDryer1Rinse1AlkalineRinseRinse2AcidicRinseRinse3Dryer2RENAIntex前清洗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。2.设备构造Etchbath：制绒槽，用于制绒。所用溶液为HF+HNO3，作用：1.去除硅片表面的机械损伤层；2.形成无规则绒面。AlkalineRins

6、e：碱洗槽。所用溶液为KOH，作用：1.对形成的多孔硅表面进行清洗；2.中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。AcidicRinse：酸洗槽。所用溶液为HCl+HF，作用：1.中和前道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中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]Si+2KOH+H2O→K2SiO3+2H22NO2+H2O=HNO

7、3+HNO2Si+HNO2→SiO2+NO+H2OHNO3+NO+H2O→HNO23.酸制绒工艺涉及的反应方程式:4.前清洗换药规程5.前清洗工序工艺要求片子表面5S控制不容许用手摸片子的表片，要勤换手套，避免扩散后出现脏片。称重1.每批片子的腐蚀深度都要检测，不允许编造数据，搞混批次等。2.要求每批测量4片。3.放测量片时，把握均衡原则。如第一批放在1.3.5道，下一批则放在2.4道，便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。制绒槽液面的注意事项：正常情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立即通知工艺人员。产线上

8、没有充足的片源时，工艺要求:1.停机1小时以上，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发。2.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。3.停机1h以上，要跑假片，至少一批（400片）且要在生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚轮，杜绝制绒后的片子有滚轮印。前清洗到