扩散前的表面处理课件

硅片硅片扩扩散前的表面准散前的表面准备备 无无无锡锡锡尚德太阳能尚德太阳能尚德太阳能电电电力有限公司力有限公司力有限公司 (SUNTECH POWER CO.,LTD.SUNTECH POWER CO.,LTD.SUNTECH POWER CO.,LTD.）邵邵爱军爱军 200 2003 3年年7 7月月硅片扩散前的表面准备 无锡尚德太阳能电力有限目目目目目目 录录录录录录化学清洗用主要设备的操作规程化学清洗用主要设备的操作规程（清洗机，甩干机）（清洗机，甩干机）概述概述化学腐蚀液的配制化学腐蚀液的配制工艺过程和工艺条件（操作示范）工艺过程和工艺条件（操作示范）各化学清洗液的浓度检测，调整各化学清洗液的浓度检测，调整注意事项注意事项目 录化学清洗用主要设备的操作规程概述化学腐蚀液的配制工艺概概概概概概 述述述述述述形成起伏不平的绒面，增加硅片对形成起伏不平的绒面，增加硅片对太阳光的吸收太阳光的吸收去除硅片表面的机械损伤层去除硅片表面的机械损伤层清除表面油污和金属杂质清除表面油污和金属杂质硅片表面处理的目的：硅片表面处理的目的：概 述形成起伏不平的绒面，增加硅片对去除硅片表面的机械损伤 概述：硅片表面的机械损伤层概述：硅片表面的机械损伤层（一）硅锭的铸造过程（一）硅锭的铸造过程（一）硅锭的铸造过程（一）硅锭的铸造过程单晶硅多晶硅 概述：硅片表面的机械损伤层单晶硅多晶硅 概述：硅片表面的机械损伤层概述：硅片表面的机械损伤层（二）多线切割（二）多线切割（二）多线切割（二）多线切割 概述：硅片表面的机械损伤层概述：硅片表面的机械损伤层（三）机械（三）机械损伤层损伤层硅片机械损伤层（10微米）概述：硅片表面的机械损伤层（三）机械损伤层硅片机械损伤层（概述：金属杂质对电池性能的影响概述：金属杂质对电池性能的影响概述：表面织构化概述：表面织构化单晶硅片表面的金字塔状绒面单晶硅片表面反射率概述：表面织构化单晶硅片表面的单晶硅片表面反射率化学腐蚀液的配制化学腐蚀液的配制多晶硅片的清洗腐蚀多晶硅片的清洗腐蚀多晶硅片的清洗腐蚀多晶硅片的清洗腐蚀九槽清洗机九槽清洗机123456789溶液组成300克克/升升NaOH80纯水水纯水水纯水水40克克/升升HF纯水水65克克/升升HCl纯水水纯水水喷淋淋作用清除表清除表面油面油污,去除机去除机械械损伤层清洗硅片表面残留清洗硅片表面残留NaOH清除硅清除硅片表面片表面残留残留Na2SiO3和和SiO2层清洗清洗硅片硅片表面表面残留残留HF清除清除硅片硅片表面表面金属金属杂质清洗清洗硅片硅片表面表面残留残留HCl充分充分洁净硅片硅片表面表面注：注：纯水是电阻率为18Mcm的去离子水化学腐蚀液的配制九槽清洗机123456789溶液组成300克化学腐蚀液的配制化学腐蚀液的配制单晶硅片的清洗和制绒单晶硅片的清洗和制绒单晶硅片的清洗和制绒单晶硅片的清洗和制绒九槽清洗机九槽清洗机超声波清洗超声波清洗单晶硅片的表面油污比较严重，需要在60清洗剂的水溶液中，利用超声波震荡清洗15分钟。123456789溶液组成100克克/升升NaOH80纯水水20克克/升升NaOH&酒精酒精80纯水水40克克/升升HF纯水水65克克/升升HCl纯水水纯水水喷淋淋作用清除表清除表面油面油污,去除机去除机械械损伤层清洗清洗硅片硅片表面表面残留残留NaOH在硅片在硅片表面形表面形成成类“金金字塔字塔“状状绒面面清洗清洗硅片硅片表面表面残留残留制制绒液液清除硅清除硅片表面片表面残留残留Na2SiO3和和SiO2层清清洗洗硅硅片片表表面面残残留留HF清除硅清除硅片表面片表面金属金属杂质清清洗洗硅硅片片表表面面残残留留HCl充充分分洁净硅硅片片表表面面化学腐蚀液的配制九槽清洗机超声波清洗123456789溶液组化学腐蚀的原理化学腐蚀的原理 热的热的NaOH溶液去除硅片表面机械损伤层：溶液去除硅片表面机械损伤层：HF去除硅片表面氧化层：去除硅片表面氧化层：HCl去除硅片表面金属杂质：去除硅片表面金属杂质：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt 2+、Au 3+、Ag+、Cu+、Cd 2+、Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物。化学腐蚀的原理 热的NaOH溶液去除硅片表面机械损伤层：H工艺过程与工艺条件123456789多晶651553838单晶5125553838各槽设定时间（分钟）各槽设定时间（分钟）注：单晶硅制绒过程中，3号槽须用盖子密封，减少乙醇的挥发。工艺过程与工艺条件123456789多晶651553838单清洗液浓度的检测与调整清洗液浓度的检测与调整滴定管的使用以及滴定技术滴定管的使用以及滴定技术滴定管的使用以及滴定技术滴定管的使用以及滴定技术 滴定管是滴定时准确测量溶液体积的容器，分酸式和碱式两种。酸式滴定管的下部带有磨口玻璃活塞，用于装酸性、氧化性、稀盐类溶液；碱式滴定管的下端用橡皮管连接一个带尖嘴的小玻璃管，橡皮管内有一玻璃球，以控制溶液的流出速度。清洗液浓度的检测与调整 滴定管是滴定时准确测量清洗液浓度的检测与调整清洗液浓度的检测与调整（一）氢氧化钠（一）氢氧化钠（一）氢氧化钠（一）氢氧化钠（NaOHNaOH）浓度的检测）浓度的检测）浓度的检测）浓度的检测NaOH +HCl =NaCl +H2O 40 ：36.5 M NaOHV NaOH ：M HClV HCl其中M HCl已知，V NaOH=10毫升，V HCl通过测量可知，则未知的氢氧化钠溶液浓度M NaOH可以由计算得到。M NaOH=0.11M HClV HCl（克/升）清洗液浓度的检测与调整NaOH +HCl =清洗液浓度的检测与调整清洗液浓度的检测与调整（二）盐酸（二）盐酸（二）盐酸（二）盐酸（HClHCl）浓度的检测）浓度的检测）浓度的检测）浓度的检测 NaOH +HCl =NaCl +H2O 40 ：36.5 M NaOH V NaOH ：M HClV HCl其中M NaOH已知为80克/升，V HCl=10毫升，V NaOH通过测量可知，则未知的盐酸溶液浓度M HCl可以由计算得到。M HCl=7.3V NaOH清洗液浓度的检测与调整 NaOH +HCl 清洗液浓度的检测与调整（三）（三）氢氢氟酸（氟酸（HFHF）浓浓度的度的检测检测NaOH +HF =NaF +H2O 40 ：20 M NaOHV NaOH ：M HFV HF其中M NaOH=80克/升，V HF=10 ml，V NaOH通过测量可知，则未知的氢氟酸溶液浓度M HF可以由计算得到。M HF=4V NaOH（克/升）清洗液浓度的检测与调整（三）氢氟酸（HF）浓度的检测NaO清洗液的组成和更换1号槽氢氧化钠（NaOH）5号槽氢氟酸（HF）7号槽盐酸（HCl）去除磷硅玻璃氢氟酸（HF）标准浓度300克克/升升40克克/升升65克克/升升21克克/升升允许范围280330克克/升升3045克克/升升5570克克/升升1525克克/升升检测周期8小小时8小小时8小小时8小小时更换频率每清洗每清洗15000片片硅片，更硅片，更换3/4；整体更整体更换：每周一次。每周一次。每每30000片硅片，片硅片，溶液整体溶液整体更更换每清洗每清洗30000片片硅片，硅片，溶溶液整体更液整体更换每清洗每清洗30000片硅片硅片，片，溶液整溶液整体更体更换清洗液的组成和更换1号槽5号槽7号槽去除磷硅玻璃标准浓度3清洗液的组成和更换（续）1号槽氢氧化钠（NaOH）5号槽氢氟酸（HF）7号槽盐酸（HCl）去除磷硅玻璃氢氟酸（HF）更换溶液时加入试剂量整体更整体更换：82瓶瓶更更换3/4：62瓶瓶25瓶瓶40瓶瓶13瓶瓶槽的尺寸底面底面积：39dm2槽深：槽深：4.7dm溶液深：溶液深：3.5dm底面底面积：39dm2溶液深：溶液深：3.5dm底面底面积：39dm2溶液深：溶液深：3.5 dm底面底面积：39dm2溶液深：溶液深：3.5dm备注125硅片每硅片每300片片加入加入1瓶；瓶；103硅硅片每片每500片加入片加入1瓶瓶清洗液的组成和更换（续）1号槽氢氧化钠（NaOH）5号槽注意事项 NaOH、HCl、HF都是强腐蚀性的化学药品，其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗30分钟，送医院就医。注意事项安 全 NaOH、HCl、HF都是强腐蚀性的化学药