单晶硅电池片工艺.doc

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1、单晶硅电池片工艺（初稿）工艺流程图：硅片检验→硅片插入片盒→去除损伤层→制绒面→淋洗→中和→三级串连阶梯式清洗→烘干→扩散→周边刻蚀→硅片插入片盒→去除氧化层→三级串连阶梯式清洗→烘干→制备氮化硅→背面银铝浆→烘干→背面铝浆→烘干→正面银浆→烧结→测试分选→检验入库1．单晶硅片质量检验标准1．1外观检验1．1．1基片大小：125×125mm±0.5mm1．1．2形状：准方片1．1．3直径：∮150±1.0mmΦ165±1.0mm1．1．4厚度：280±30μm;在所规定区域内5个测量值的平均值。1．1．5TTV（μm）to

2、talthicknessvariation在选定圆片区域内，最大厚度变化值≤50μm1．1．6表面缺陷：≤2个深度不大于0.05mm1．1．7破损及针孔：无可见破损和针孔1．1．8边缘缺损：长度小于5mm，深度0.5的破损≤1个1．1．9钜痕：＜5μm1．1．10表面状况：表面颜色均匀一致，无残留硅粉，无水迹1．2电特性：1．2．1晶体：无位错直拉（CZ）单晶1．2．2晶向：（100）±3°1．2．3导电类型：P型（硼掺杂）1．2．4电阻率（Ω·CM）0.5～2.0用四探针测量平均晶体电阻1．2．5少子寿命：＞15μS使用

3、微波光电导方法，在未钝化区域内，扫描2×2mm区域，去2000次测量平均值，硅锭边缘部分红区内数据不包括在平均值的计算内。1．2．6碳浓度：≤5×101．2．7氧浓度：≤1×101．3质量判断标准：AQL2.52．硅片插入片盒：2．1工具仪器：25片片盒工作桌，凳子，真空吸附镊子2．2原材料：125×125mm硅片2．3工艺过程：把一定高度的硅片放于工作桌上，在操作者面前，用真空镊子把硅片吸起，把硅片放于片盒的最下一层，释放真空，硅片脱离真空吸附落于硅片盒的槽中。重复上述动作，直至把任务完成。2．4注意事项：2．4．1人是

4、最大的污染源，不要面对硅片说话，不要用手直接拿片盒，手上有钠离子、油类污染；2．4．2操作人员要戴口罩、手套操作；2．4．3硅片易碎，在操作过程中，工作人员要轻拿轻放，尽量减少碎片；2．4．4真空吸头经常用酒精擦拭，在工作过程中，保持清洁。3．硅片清洗：3．1去除损伤层：3．1．1目的：在硅片切割过程中，引起晶体表面晶格损伤，为把PN结制作在良好的晶体上，去除硅片表面的损伤层。3．1．2溶液浓度的配比：NaOH：H2O=8500：34000（重量比）在实际工作中，34000克纯水，添加10000克的氢氧化钠3．1．3溶液的

5、配制过程：根据资料查明：NaOH的融解热，10.4千卡/摩尔8500÷40×10400＝2210000卡2210000÷34000＝65（度）结论：8500克氢氧化钠，可以使34000克纯水温升65度，理论计算要与实践相结合，只要把纯水从室温升高至25℃左右凭借着氢氧化钠的温升就可以达到85℃了。3．1．4试剂纯度：纯水，18MΩ/CM氢氧化钠，电子纯3．1．5溶液温度：85±1℃3．1．6腐蚀速率：条件：20％NaOH溶液，85℃，经验数据表明4μm/min（两边共同去除）；内圆切割锯20μm/每边，线锯10μm/每边，

6、通常内圆切割锯腐蚀时间10分钟，线锯腐蚀时间5～6.5分钟（根据实际情况摸索准确时间，经验数据，每隔几十片称量一次）3．1．7反应机理：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑2880181224在硅片表面每边去除10μm，两边共去除20μmA．每片去除的重量：△g=12.5×12.5×0.0020×2.33=0.728gB．每片消耗的NaOH28：80＝0.728：XX=2.08gC．每片产生多少Na2SiO328：122＝0.728：XX=3.172gD．如果每配制一次NaOH溶液可以清洗3000片，每片消耗

7、2.08克NaOH，则消耗6.240Kg,10Kg的NaOH，只剩下3.76Kg在达到2500片时要密切注视，每花篮硅片称量是否达到了设计要求。E．如果去除损伤层3000片则生成9.516Kg的Na2SiO3，整个花篮上浮，使花篮定位不准确严重影响机械手的正常运转。3．1．8注意事项与问题的讨论：A．在整个去除损伤层的过程中，大量的H2气泡有可能依附到硅片上，使硅片上浮，在片盒上必须设计一个片盒“盖片”，或者片盒“挡棒”，防止硅片上浮；B．关于去除损伤层时间的讨论：现在硅片越来越薄，去除损伤层的时间可以大大缩短，要以实践为

8、准。在硅片表面制作绒面的过程中，也要腐蚀掉一层硅，既要PN结制作在良好的晶体上，又要不能使硅片太薄，易产生碎片；3．2制绒面：3．2．1目的：为了提高效率减少光的反射，在硅片表面制作出直角四面棱锥，使入射光在硅片表面形成多次反射。在P型［100］晶向上，利用晶体的各向异性，在晶体上腐蚀出正金字墙。3．2