?一、太陽能電池片工藝流程:
制絨(INTEX)---擴(kuò)散(DIFF)---后清洗(刻邊/去PSG)---鍍減反射膜(PECVD)---絲網(wǎng)、燒結(jié)(PRINTER)---測試、分選(TESTER+SORTER)---包裝(PACKING)
二、我是做清洗的,今天主要跟大家分享一下清洗的工藝
電池片制造過程中,有哪些步驟用到清洗呢?
1,硅棒硅芯的清洗 ,需要用到硅棒硅芯清洗機(jī)
?圖為華林科納硅棒清洗機(jī)
2,制絨刻蝕--堿洗--酸洗 ? ? 需要用到制絨腐蝕清洗機(jī)
圖為華林科納制絨腐蝕設(shè)備
3,長時(shí)間擴(kuò)散后需要對石英管進(jìn)行清洗 ? 需要石英管清洗機(jī)
圖為華林科納石英管清洗機(jī)
下面講一講具體的步驟
?。ㄒ唬┣扒逑?/p>
1.RENA前清洗工序的目的:
(1) 去除硅片表面的機(jī)械損傷層(來自硅棒切割的物理損傷)
?。?) 清除表面油污(利用HF)和金屬雜質(zhì)(利用HCl)
(3)形成起伏不平的絨面,利用陷光原理,增加對太陽光的吸收,在某種程度上增加了PN結(jié)面積,提高短路電流(Isc),最終提高電池光電轉(zhuǎn)換效率。
2、前清洗工藝步驟: 制絨→堿洗 →酸洗→吹干
Etch bath:刻蝕槽,用于制絨。 所用溶液為HF+HNO3 ,作用:
?。?).去除硅片表面的機(jī)械損傷層;
?。?).形成無規(guī)則絨面。
Alkaline Rinse:堿洗槽 。 所用溶液為KOH,作用:
?。?). 對形成的多孔硅表面進(jìn)行清洗;
?。?).中和前道刻蝕后殘留在硅片表面的酸液。
Acidic Rinse:酸洗槽 。 所用溶液為HCl+HF,作用:
?。?).中和前道堿洗后殘留在硅片表面的堿液;
?。?).HF可去除硅片表面氧化層(SiO2),形成疏水表面,便于吹干;
?。?).HCl中的Cl-有攜帶金屬離子的能力,可以用于去除硅片表面金屬離子。
3. 酸制絨工藝涉及的反應(yīng)方程式:
HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2O
SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2[SiF6]
Si+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2
4. 前清洗工序工藝要求
?。?) 片子表面5S控制
不容許用手摸片子的表片,要勤換手套,避免擴(kuò)散后出現(xiàn)臟片。
?。?)稱重
a.每批片子的腐蝕深度都要檢測,不允許編造數(shù)據(jù),搞混批次等。
b.要求每批測量4片。
c.放測量片時(shí),把握均衡原則。如第一批放在1.3.5.7道,下一批則放在2.4.6.8道,便于檢測設(shè)備穩(wěn)定性以及溶液的均勻性。
?。?)刻蝕槽液面的注意事項(xiàng):
正常情況下液面均處于綠色,如果一旦在流片過程中顏色改變,立即通知工藝人員。
(4)產(chǎn)線上沒有充足的片源時(shí),工藝要求:
a.停機(jī)1小時(shí)以上,要將刻蝕槽的藥液排到tank,減少藥液的揮發(fā)。
b.停機(jī)15分鐘以上要用水槍沖洗堿槽噴淋及風(fēng)刀,以防酸堿形成的結(jié)晶鹽堵塞噴淋口及風(fēng)刀。
c.停機(jī)1h以上,要跑假片,至少一批(400片)且要在生產(chǎn)前半小時(shí)用水槍沖洗風(fēng)刀處的滾輪,杜絕制絨后的片子有滾輪印。
(5)前清洗到擴(kuò)散的產(chǎn)品時(shí)間:
最長不能超過4小時(shí),時(shí)間過長硅片會污染氧化,到擴(kuò)散污染爐管,從 而影響后面的電性能及效率
5. 前清洗工序常見工藝問題
常見故障原因及解決方法
前清洗工藝刻蝕深度不穩(wěn)定a觀察來片是否有異常,或者來片一批中是否是不同晶棒組成,因?yàn)?/span>不同的片子會對應(yīng)不同的刻蝕速率。
b查看溶液顏色,正常的顏色應(yīng)該是灰色偏綠。如果覺得顏色過淺,流假片,一般以400片為一個(gè)循環(huán)。然后測試4片硅片刻蝕深度。
硅片表面有大面積黃斑觀察堿槽溶液是否在循環(huán),若沒有循環(huán),手動打開循環(huán).若有循環(huán)則說明堿濃度不夠,需要補(bǔ)加堿.硅片表面有小白條觀察氣刀是否被堵,通過查看硅片通過氣刀下方時(shí)表面液體有無被吹干判斷。
滾輪速度較低或較高a一般我們要求滾輪在1.0~1.2的速度下流片,因?yàn)檫^低的速度會影響產(chǎn)量,過高的速度風(fēng)刀很難將硅片吹干。所以如果滾輪速度小于1.0,需要手動加液,一般按2升HF,5升HNO3進(jìn)行補(bǔ)液。同時(shí)可以將溫度提高,以1度為一個(gè)單位升高(可在5~8度之間進(jìn)行調(diào)整)。但是對于溫度的設(shè)定,我們一般選擇較低的溫度,因?yàn)檩^低的溫度下可以得到很穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng),所以溫度一般不建議調(diào)高,b如果滾輪速度過高,在溫度降低仍不能滿足要求的情況下,可以加水,但是僅能以2升為一個(gè)單位加入。前清洗工藝堿槽或酸槽不循環(huán)觀察設(shè)備下面的循環(huán)平衡有沒有冒泡泡
原因分析:
a: 可能風(fēng)刀堵塞,使溶液跑到水槽2中;
b: 可能噴淋堵塞;
c: 可能濾芯堵塞;
解決方法:
a:先期在初始界面處可以發(fā)現(xiàn)各自對應(yīng)的模板,在“ready”
“not ready”之間閃動,此時(shí)需要工藝立即補(bǔ)液(HCL:HF:DI=3:2:14;KOH:DI=1:10)
b:通知設(shè)備通風(fēng)刀(冒泡泡)或清洗更換濾芯
(補(bǔ)加了藥水后還沒循環(huán),浮標(biāo)沉到底部不起來)
堿槽或酸槽流量變小 工藝需要檢查槽中溶液是否滿,如果不滿則添藥液;如果是滿的,則通知設(shè)備檢查濾芯是否需要更換或清洗。
流量突變,不能達(dá)到工藝設(shè)定流量 前清洗流量會突然變?yōu)?,此時(shí)設(shè)備會報(bào)警,工藝立即到現(xiàn)場通知生產(chǎn)停止投料,通知設(shè)備人員調(diào)試設(shè)備,然后處理設(shè)備中的硅片,挑出外觀未受影響的硅片繼續(xù)下傳,外觀受影響的隔離處理水紋片 用手可以抹去的,檢查出料處滾輪的干凈程度,一般是出料處風(fēng)刀中間段滾輪出現(xiàn)污染,需要設(shè)備擦拭,如果不嚴(yán)重,流假片也可以將臟東西帶走。
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