rena_前后清洗工艺培训教材

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1、RENAInTex&InOxSideTrainingConfidentialConfidential太阳能电池的种类及效率前清洗（制绒）扩散PECVDSiNx后清洗（刻边/去PSG）丝网印刷/烧结/测试制造太阳能电池的基本工艺流程RENA清洗设备前、后清洗设备外观相同，内部构造和作用原理稍有不同一、RENAInTex工艺培训制绒的目与原理根据工艺方法不同，制绒可分为碱制绒（仅适用于单晶硅制绒）和酸制绒（可用于单晶和多晶硅表面的制绒）。RENA设备为酸制绒设备，其目的主要有：1.去除硅片表面的机械损伤层2.清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

2、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。酸制绒后表面呈蜂窝状，如下图所示。单晶硅片酸制绒绒面形状陷光原理图当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。HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2[SiF6]Si+2KOH+H2O→K2SiO3+2H2NO2+H2O=HNO3+HNO2Si+HNO2=SiO2+NO+H2OHNO3+NO+H2O=HNO2酸制绒工艺涉及的反应方程式:前清洗工艺步骤：制绒→碱洗→酸洗→吹干Etch

3、bathDryer1Rinse1AlkalineRinseRinse2AcidicRinseRinse3Dryer2RENAIntex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。Etchbath：刻蚀槽，用于制绒。所用溶液为HF+HNO3，主要工艺参数：Firstfillvolume:480L;Bathprocesstemperature:7±2℃concentrationsofchemical:HF(70g/L)&HNO3(490g/L);Quality:100.0Kg;Setpointrecirculationf

4、low:140.0L/min;制绒过程中根据腐蚀深度，可对温度作适当修正。越高的温度对应越快的反应速度，故如果腐蚀不够则可适当提高反应温度，反之亦然。一般每0.1℃对应约0.1µm的腐蚀厚度。当药液寿命（Quality）到后，需更换整槽药液。刻蚀槽的作用：1.去除硅片表面的机械损伤层；2.形成无规则绒面。AlkalineRinse：碱洗槽。所用溶液为KOH，主要工艺参数：Firstfillconcentrationofchemical:5%;Bathlifetime:250hours;Bathprocesstemperature:20±4℃当药液寿命（Bathlifetim

5、e）到后，需更换整槽药液。碱洗槽的作用：1.洗去硅片表面多孔硅；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，主要工艺参数：Firstfillconcentrationofchemical:HCl(10%)&HF(5%);Bathlifetime:250hours;Bathprocesstemperature:20±2℃当药液寿命（Bathlifetime）到后，需更换整槽药液。酸洗槽的作用：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

6、属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。Rinse1~3：水洗槽，水洗槽与槽之间相互联通。水洗槽中液面高度Rinse3＞Rinse2＞Rinse1。进水口在Rinse3处。Dryer1和Dryer2为风刀，通过调节风刀的角度和吹风的压力，使硅片被迅速吹干。滚轮分三段设定速度，其中converyor1≤converyor2≤converyor3，否则前快后慢，易在设备中因为叠片而造成碎片。滚轮速度（即制绒时间）根据需要的腐蚀深度来进行设置，生产过程中可根据测试结果来进行滚轮速度修正。一般滚轮速度慢，则反应时间增加，腐蚀深度加深，反之亦然。(注:前清洗速度最好不要超过1.2

7、m/min，速度过快，一方面硅片清洗或吹不干净，扩散容易出现蓝黑点片；另一方面碎片高，有时碎片会堵住喷淋口，清洗后出现脏片。此外，滚轮速度也不可太慢，否则影响产量。)自动补液：当腐蚀深度控制在4.4±0.4µm范围内时，硅片的腐蚀重量约为0.3g/片，通过感应器计数，当跑片达到一定量时，机器自动对刻蚀槽进行补液,其中HF量为0.05±0.005kg、HNO3量为0.05±0.005kg。手动补液：根据实际硅片的腐蚀情况，有时需要进行手动补液。通常每次补液量如下：ReplenishmentEtchbath:HF9.