一、制绒
制绒工段(共6条线)依次包括预清洗-制绒前纯水洗-制绒*3-制绒后纯水洗-后清洗-后清洗后纯水洗-酸洗-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。 1)预清洗目的:去除在硅片表面上黏附的杂质(有机物和金属杂质等),使用NaOH溶液和H2O2溶液。 2)碱制绒目的:通过碱液对硅表面进行晶体的各向异性腐蚀,形成表面5um大小的金字塔,金字塔绒面具有优良的陷光和减反射效果(10%)。碱制绒使用NaOH溶液和制绒添加剂。 3)后清洗碱制绒后的硅片进入后清洗槽,去除残留的有机物,保证硅片表面的清洁程度,从而一定程度上提高电池转换效率。 4)酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液(3.15%的HCl和7.1%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是中和残余的NaOH,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。 5)慢提拉预脱水目的:对晶硅片表面预脱水,通常作为纯水清洗环节的最后一个步骤。将纯水清洗后的晶硅片传输至慢拉槽,硅片先沉入纯水内完全浸泡,然后通过机械手及吊篮缓慢向上提拉,表面张力能将硅片上的水膜拉下来。 6)烘干:将晶硅片传输至烘干槽,向硅片上下吹90℃的热风烘干,烘干采用电加热。 二、硼扩散 扩散工序的目的是在硅片上形成PN结,以实现光能向电能的转化。PN结制造设备为扩散炉,项目采用气态三氯化硼在扩散炉内对硅晶片进行扩散,硼原子通过扩散进入硅片,同时在硅片表面形成一层硼硅玻璃层。 三、SE激光重掺 激光掺杂技术是在金属栅线(电极)与硅片接触部分进行重掺杂,而电极以外位置保持轻掺杂(低浓度掺杂)。 四、后氧化 硅片表面被激光SE处理过的地方,硼扩散表面(入光面)的氧化层被激光的光斑能量破坏了。在碱抛光刻蚀的时候,需要有一层氧化层作为掩膜层来保护硅片的磷扩散表面(入光面)。因此,需要对激光SE扫描过的表面进行氧化层修复。 五、刻蚀 1)去BSG:硅片在链式清洗机中以水上漂的方式(背面接触酸液)将背面的BSG去除,酸液主要成分为24.5%HF。 2)背刻蚀:为提高硅片背面反射率,通过碱加抛光剂对硅片背面进行抛光。碱抛工段(6条线)依次包括前清洗-水洗-碱抛洗*2-过氧化氢清洗(预留)-微制绒(预留)-纯水清洗-后清洗-纯水清洗-酸洗*2-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。 3)预清洗经过加工后的硅片进入清洗槽,去除残留的有机物,保证硅片表面的清洁程度,从而一定程度上提高电池转换效率。 4)碱抛洗碱抛洗槽中配有纯水,并添加适量的NaOH溶液和抛光添加剂(NaOH溶液约1.6%,抛光剂浓度0.97%),然后对硅片背表面进行抛光处理,操作温度为65℃。碱抛洗后再进行纯水清洗。 5)后清洗及微制绒槽内添加纯水,并按配比分别添加适量的NaOH溶液及双氧水(NaOH溶液约0.55%,双氧水浓度0.25%)进行常温清洗。后清洗后再进行纯水清洗。 6)酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液(0.9%的HCl和0.23%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是中和残余的NaOH,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。 7)烘干:将慢提拉预脱水后的晶硅片传输至烘干槽,向硅片上下吹90℃的热风烘干,烘干采用电加热。 六、POPAID沉积原位掺杂 POPAID工序是集成隧穿氧化层和掺杂晶硅层制备的板式镀膜的关键工艺。 首先硅片在大气环境下进入装载腔,传送进300°的预热腔,然后再进入PO工艺腔,这时O2通过气管输送到分气块,由RF射频电源激活离化成离子,离子在硅片表面发生氧化,形成隧穿氧化层。 然后硅片再经过过渡、缓冲腔,传送进paid腔,paid源在衬底背面沉积一定厚度的非晶硅,同时在沉积过程中通入PH3气体,气态磷烷进入机器中,经10kev和0.5-2kev高压射频将磷烷中的磷激发成磷离子的状态,在离子源与地之间加入直流高压,这样磷离子通过高压电场获得能量,束流的宽度为420mm。 然后将硅片传输至束流下方,paid源的原子的飞向衬底过程中携带P离子或与P离子反应从而实现原位磷掺杂。 七、退火 将硅片置于用石英玻璃制成的反应管中,反应管用电阻丝加热炉加热一定温度(常用的温度为900~1200℃,在特殊条件下可降到600℃以下),氧气通过反应管时,在硅片表面发生化学反应:Si(固态)+O2(气态)→SiO2(固态)。 退火过程产生的杂质再分布同时起到吸杂作用,利用PSG对钠、钾等离子的吸附和固定作用去除这些有害离子。产污环节分析:该工序主要污染环节为热氧环节残余氧气、氮气。 八、BOE清洗 BOE(5条线)槽式设备为一体化半密闭设备,硅片由自动化设备摆放在提篮中,通过机械臂在设备内各槽溶液中转换。其中化学品槽根据溶液浓度不断补充相应化学品,定期整体更换。更换下来的废液排入废水系统,最终进入污水处理站处理。 1)酸洗:需使用稀酸溶液(3.15%的HCl和7.1%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是利用Cl-络合金属离子,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,HF酸洗150s去除正面的BSG及背面的PSG层,酸洗后进行纯水清洗。 2)后酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液(14.7%的HF)进行高纯度清洗,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低。 3)烘干将慢提拉预脱水后的晶硅片传输至烘干槽,向硅片上下吹90℃的热风烘干,烘干采用电加热。 九、ALD 使用ALD设备在硅片表面镀上一层Al2O3层,以提高硅片表面的钝化及吸杂效果。主要是利用气态Al(CH3)3与水汽(H2O)反应,生成Al(OH)3,附着在硅片表面,同时产生甲烷气体。 十、正面镀膜 基本原理是利用高频光放电产生等离子体对薄膜淀积过程施加影响,促进气体分子的分解、化合、激发和电离,并促进反应活性集团的生成。由于NH3的存在有利于活性基团的流动和扩散,提高了薄膜的生长速度,并大大降低了淀积温度。 十一、背面镀膜 PECVD背膜设备为密闭负压设备,电加热,自带无油干式机械真空泵。生产时,首先向设备内充氮气,机械臂完成硅片装舟,设备内达到外界压力后,打开进出料口,石墨舟自动进入设备内,并关闭进出料口。 抽真空并进行各项安全检查,确认安全后通入硅烷和氨气,在设备内完成氮氧化硅镀膜。镀膜完成后通过氮气将特种气体管道内和设备内残存气体排出,之后打开进出料口,出料。冷却后进入整理,进入后续工艺。 十二、金属化 1)印刷过程中,浆料在网版上方,刮刀以一定的压力压在网版上,使网版变形接触在硅片表面。浆料经过挤压接触到硅片表面;硅片表面吸附力较大,将浆料从网孔中抢夺出来。 2)烧结就是把印刷到硅片上的主细栅浆料在高温下烧结成电池片,使得电极嵌入表面,形成牢固的力学接触和良好的电学连接,最终使电极和硅片本身形成欧姆接触。 3)电注入电池片烧结后,使用直接电注入载流子(反向注入直流电)的方法,使硅体内的氢改变带电状态,从而能很好地钝化衰减态的硼氧复合体,使其转变成稳定的再生态,最终达到抗光衰的目的。 十三、测试包装 来源:光伏职场
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一、制绒
制绒工段(共6条线)依次包括预清洗-制绒前纯水洗-制绒*3-制绒后纯水洗-后清洗-后清洗后纯水洗-酸洗-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。 1)预清洗目的:去除在硅片表面上黏附的杂质(有机物和金属杂质等),使用NaOH溶液和H2O2溶液。 2)碱制绒目的:通过碱液对硅表面进行晶体的各向异性腐蚀,形成表面5um大小的金字塔,金字塔绒面具有优良的陷光和减反射效果(10%)。碱制绒使用NaOH溶液和制绒添加剂。 3)后清洗碱制绒后的硅片进入后清洗槽,去除残留的有机物,保证硅片表面的清洁程度,从而一定程度上提高电池转换效率。 4)酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液(3.15%的HCl和7.1%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是中和残余的NaOH,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。 5)慢提拉预脱水目的:对晶硅片表面预脱水,通常作为纯水清洗环节的最后一个步骤。将纯水清洗后的晶硅片传输至慢拉槽,硅片先沉入纯水内完全浸泡,然后通过机械手及吊篮缓慢向上提拉,表面张力能将硅片上的水膜拉下来。 6)烘干:将晶硅片传输至烘干槽,向硅片上下吹90℃的热风烘干,烘干采用电加热。 二、硼扩散 扩散工序的目的是在硅片上形成PN结,以实现光能向电能的转化。PN结制造设备为扩散炉,项目采用气态三氯化硼在扩散炉内对硅晶片进行扩散,硼原子通过扩散进入硅片,同时在硅片表面形成一层硼硅玻璃层。 三、SE激光重掺 激光掺杂技术是在金属栅线(电极)与硅片接触部分进行重掺杂,而电极以外位置保持轻掺杂(低浓度掺杂)。 四、后氧化 硅片表面被激光SE处理过的地方,硼扩散表面(入光面)的氧化层被激光的光斑能量破坏了。在碱抛光刻蚀的时候,需要有一层氧化层作为掩膜层来保护硅片的磷扩散表面(入光面)。因此,需要对激光SE扫描过的表面进行氧化层修复。 五、刻蚀 1)去BSG:硅片在链式清洗机中以水上漂的方式(背面接触酸液)将背面的BSG去除,酸液主要成分为24.5%HF。 2)背刻蚀:为提高硅片背面反射率,通过碱加抛光剂对硅片背面进行抛光。碱抛工段(6条线)依次包括前清洗-水洗-碱抛洗*2-过氧化氢清洗(预留)-微制绒(预留)-纯水清洗-后清洗-纯水清洗-酸洗*2-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。 3)预清洗经过加工后的硅片进入清洗槽,去除残留的有机物,保证硅片表面的清洁程度,从而一定程度上提高电池转换效率。 4)碱抛洗碱抛洗槽中配有纯水,并添加适量的NaOH溶液和抛光添加剂(NaOH溶液约1.6%,抛光剂浓度0.97%),然后对硅片背表面进行抛光处理,操作温度为65℃。碱抛洗后再进行纯水清洗。 5)后清洗及微制绒槽内添加纯水,并按配比分别添加适量的NaOH溶液及双氧水(NaOH溶液约0.55%,双氧水浓度0.25%)进行常温清洗。后清洗后再进行纯水清洗。 6)酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液(0.9%的HCl和0.23%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是中和残余的NaOH,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。 7)烘干:将慢提拉预脱水后的晶硅片传输至烘干槽,向硅片上下吹90℃的热风烘干,烘干采用电加热。 六、POPAID沉积原位掺杂 POPAID工序是集成隧穿氧化层和掺杂晶硅层制备的板式镀膜的关键工艺。 首先硅片在大气环境下进入装载腔,传送进300°的预热腔,然后再进入PO工艺腔,这时O2通过气管输送到分气块,由RF射频电源激活离化成离子,离子在硅片表面发生氧化,形成隧穿氧化层。 然后硅片再经过过渡、缓冲腔,传送进paid腔,paid源在衬底背面沉积一定厚度的非晶硅,同时在沉积过程中通入PH3气体,气态磷烷进入机器中,经10kev和0.5-2kev高压射频将磷烷中的磷激发成磷离子的状态,在离子源与地之间加入直流高压,这样磷离子通过高压电场获得能量,束流的宽度为420mm。 然后将硅片传输至束流下方,paid源的原子的飞向衬底过程中携带P离子或与P离子反应从而实现原位磷掺杂。 七、退火 将硅片置于用石英玻璃制成的反应管中,反应管用电阻丝加热炉加热一定温度(常用的温度为900~1200℃,在特殊条件下可降到600℃以下),氧气通过反应管时,在硅片表面发生化学反应:Si(固态)+O2(气态)→SiO2(固态)。 退火过程产生的杂质再分布同时起到吸杂作用,利用PSG对钠、钾等离子的吸附和固定作用去除这些有害离子。产污环节分析:该工序主要污染环节为热氧环节残余氧气、氮气。 八、BOE清洗 BOE(5条线)槽式设备为一体化半密闭设备,硅片由自动化设备摆放在提篮中,通过机械臂在设备内各槽溶液中转换。其中化学品槽根据溶液浓度不断补充相应化学品,定期整体更换。更换下来的废液排入废水系统,最终进入污水处理站处理。 1)酸洗:需使用稀酸溶液(3.15%的HCl和7.1%的HF)进行高纯度清洗,HCl的作用是利用Cl-络合金属离子,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低,HF酸洗150s去除正面的BSG及背面的PSG层,酸洗后进行纯水清洗。 2)后酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液(14.7%的HF)进行高纯度清洗,HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水,形成硅的络合物H2SiF6,通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离,使得硅片的金属离子含量降低。 3)烘干将慢提拉预脱水后的晶硅片传输至烘干槽,向硅片上下吹90℃的热风烘干,烘干采用电加热。 九、ALD 使用ALD设备在硅片表面镀上一层Al2O3层,以提高硅片表面的钝化及吸杂效果。主要是利用气态Al(CH3)3与水汽(H2O)反应,生成Al(OH)3,附着在硅片表面,同时产生甲烷气体。 十、正面镀膜 基本原理是利用高频光放电产生等离子体对薄膜淀积过程施加影响,促进气体分子的分解、化合、激发和电离,并促进反应活性集团的生成。由于NH3的存在有利于活性基团的流动和扩散,提高了薄膜的生长速度,并大大降低了淀积温度。 十一、背面镀膜 PECVD背膜设备为密闭负压设备,电加热,自带无油干式机械真空泵。生产时,首先向设备内充氮气,机械臂完成硅片装舟,设备内达到外界压力后,打开进出料口,石墨舟自动进入设备内,并关闭进出料口。 抽真空并进行各项安全检查,确认安全后通入硅烷和氨气,在设备内完成氮氧化硅镀膜。镀膜完成后通过氮气将特种气体管道内和设备内残存气体排出,之后打开进出料口,出料。冷却后进入整理,进入后续工艺。 十二、金属化 1)印刷过程中,浆料在网版上方,刮刀以一定的压力压在网版上,使网版变形接触在硅片表面。浆料经过挤压接触到硅片表面;硅片表面吸附力较大,将浆料从网孔中抢夺出来。 2)烧结就是把印刷到硅片上的主细栅浆料在高温下烧结成电池片,使得电极嵌入表面,形成牢固的力学接触和良好的电学连接,最终使电极和硅片本身形成欧姆接触。 3)电注入电池片烧结后,使用直接电注入载流子(反向注入直流电)的方法,使硅体内的氢改变带电状态,从而能很好地钝化衰减态的硼氧复合体,使其转变成稳定的再生态,最终达到抗光衰的目的。 十三、测试包装 来源:光伏职场
一、制绒
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