硅晶片清洗工艺流程复习进程.ppt

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1、硅晶片清洗工艺流程太阳能电池的应用太阳能电池分类单晶硅太阳电池：1、表面规则稳定，通常呈黑色2、光电转换率最高，可达14-17%左右,而且其发电效率稳定可靠。3、不能弱光发电。4、因单晶硅衬底造价高，成本较贵。5、光电单元间的空隙可透部分光。多晶硅太阳电池1、结构通常清晰，不透明2、转化率略低于单晶硅太阳电池，约10-12%3、稳定性不如单晶硅4、不能弱光发电5、成本低于单晶硅，多晶硅太阳电池正在逐步取代单晶硅太阳电池。非晶硅太阳电池1、具有透光性，透光度可从5%到75%,运用到建筑上的最理想的透光度为5%2、转化率较低（6%-10%）

2、3、具备弱光发电的性能，日发电时间可以从早上6点延续到晚上7点4、材料和制造工艺成本低，易于形成大规模生产5、承受的工作温度比晶体硅要高太阳能电池分为单晶电池和多晶电池，但是它们的结构基本一样，都有以下部分组成单晶电池多晶电池铝硅形成背面硅基体扩散层蓝色氮化硅绒面表面主栅线表面细栅线太阳能电池的结构光伏发电的本质是“光--电转换”。简单讲，主要是以半导体材料为基础，利用光照产生电子-空穴对，在PN结上可以产生光电流和光电压的现象，从而实现太阳能光电转换的目的。太阳能电池的工作原理完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征半导体。晶体中原

3、子的排列方式硅单晶中的共价健结构共价健SiSiSiSi价电子PN结及原理SiSiSiSip+多余电子磷原子在N型半导体中自由电子是多数载流子，空穴是少数载流子。SiSiSiSi在P型半导体中空穴是多数载流子，自由电子是少数载流子。B–硼原子空穴PN结及其单向导电性多子的扩散运动内电场少子的漂移运动浓度差P型半导体N型半导体内电场越强，漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。扩散的结果使空间电荷区变宽。空间电荷区也称PN结扩散和漂移这一对相反的运动最终达到动态平衡，空间电荷区的厚度固定不变。－－－－－－－－－－－－－－－－+++++++++

4、+++++++++++++++－－－－－－－－动画形成空间电荷区工作原理：当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时，其中能量大于禁带宽度的光子能把价带中电子激发到导带上去，形成自由电子，价带中留下带正电的自由空穴，即电子一空穴对；自由电子和空穴在不停的运动中扩散到P-N结的空间电荷区，被该区的内建电场分离，电子被扫到电池的N型一侧，空穴被扫到电池的P型一侧，从而在电池上下两面(两极)分别形成了正负电荷积累，产生“光生电压”，即“光伏效应”，若在电池两侧引出电极并接上负载，负载中就有“光生电流”通过。太阳能电池的工作原理工业硅6N以上高纯多晶硅

5、单晶硅棒多晶硅锭物理化学处理高温熔融单晶硅片多晶硅片组件系统组件太阳能电池的产业链硅片生产流程硅锭粘结开方机开方后的硅块硅块检测硅块截断硅块平磨倒角硅块玻璃板和工件板粘结预清洗脱胶排片清洗机切割后硅片清洗好的硅片机器检片人工检片硅片包装硅棒粘胶硅片切割切好后的硅片硅片的清洗硅片分检21硅片上污垢的组成晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而成为悬空键，形成表面附近的自由力场，极易吸附各种杂质表面，可能沾污的杂质可归纳为三类：①油脂、松香、蜡、环氧树脂、聚乙二醇等有机物；②金属、金属离子及一些无机化合物；③自然氧化层及尘埃及其他颗粒（

6、硅，碳化硅）等。一、污垢附着力：静电力，范德华力，化学键等二、污垢的危害：造成硅片易发生变花、发蓝、发黑、影响制绒等现象，使硅片不合格。三、清洗剂的主要成分：1、碱（氢氧化钠、氢氧化钾）2、表面活性剂3、螯合剂4、有机溶剂5、其他原料1、有机物污垢：利用表面活性剂的渗透、润湿、乳化作用，解吸、包裹油脂、环氧树脂、聚乙二醇等有机物颗粒离开硅片表面，并成为悬浮的自由粒子。同时在硅片表面形成致密的吸附层，防止二次污染，从而保证了硅片表面的清洁度。清洗机理2、金属杂质：A、由于金属离子和硅表面终端的氢原子之间的电荷交换和硅结合，难以去除。B、去

7、除方法：使金属原子氧化变成可溶性离子可以将碱金属离子及Al3＋、Fe3＋和Mg2＋形成的不溶的氢氧化物反应成溶于水的络合物C、进一步去除残留的重金属污染（如Au）MMz++ze-还原氧化3、自然氧化层及大颗粒A、带来的问题：接触电阻增大难实现选择性的CVD或外延成为金属杂质源难以生长金属硅化物B、无机碱对硅有腐蚀作用，缓慢溶解原始氧化层，并再氧化去除颗粒OH－OH－OH－OH－OH－OH－超声波清洗原理超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生

8、长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，振荡污物而使他们分散于清洗液中，从而达到清洗件净化的目的。超声波清洗机如图：辅助清洗方法清