《清洗工艺概述》PPT课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-11-4,#,清洗工艺概述,制作人：陈功兵,一次清洗（制绒）工艺,一,次清洗的目的：,1,、去除硅片表面的机械损伤,层；,2,、清楚硅片表面油污和金属杂质；,3,、形成起伏不平的绒面，增加硅片表面对光的吸收。,一,次清洗种类：,1,、酸制绒（多晶硅）；,2,、碱制绒（单晶硅）。,多晶制绒的历史,多晶硅太阳电池的效率总体上没有单晶硅太阳电池的高，这主要是由于两个原因：,1,、多晶材料本身各类缺陷较单晶材料多，少数载流子寿命短；,2,、多晶硅材料表面绒面的陷光效果较单晶材料差。,少数载流子寿命是由于材料本身的特性决定的，当材料选定后就很难改变，所以，要缩小,多晶硅,太阳电池与单晶硅太阳电池之间效率上的差距，提高多晶硅材料表面的陷光效果是最有希望的办法，也就是采用绒面技术。,目前，已经出现的,多晶硅,绒面技术主要有：,1,、机械刻槽：对硅片的厚度要求很高，会增加材料成本；,2,、等离子蚀刻：陷光效果最好，但是对设备及加工系统要求较高；,3,、酸腐蚀：成本最低，绒面的陷光效果在不断改善，已大量应用在多晶硅电池生产过程中,，,该技术国内最早申请专利是无锡尚德季敬佳博士、施正荣博士于,2006,年,3,月份申请的。,多晶硅片的制作流程,硅片,机械损伤层（,10,微米）,制绒工艺原理,陷光原理图示：,以,HF-HNO3,为基础的酸腐蚀技术制备出的,mc-Si,片的绒面是由很多半球形状的“凹陷”组成，这些凹陷具有很好的陷光作用，因此极大地提高了,mc-Si,太阳电池的性能。,原始硅片表面,制绒之后硅片表面,酸腐蚀机理：,酸腐蚀液为,HF,、,HNO3,和去离子水按一定比例混合而成,其中,HNO3,为强氧化剂,在硅片表面形成,SIO2,；,HF,的作用是与反应的中间产物,SiO2,反应生成络合物,H2SiF6,以促进反应进行,;,水对反应起缓冲作用,;,反应中还会生成少量的,HNO2,它能促进反应的发生,因此这是一种自催化反应。,1,、,Si,+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O,2,、,SiO2,+4HF=SiF4+2H2O,3,、,SiF4,+HF=H2SiF6,1.1,、,NO2,+H2O=HNO3+HNO2,1.2,、,Si,+HNO2=SiO2 +NO+H2O,1.3,、,HNO3,+NO+H2O=,HNO2,这种腐蚀方法是对多晶硅进行各向同性腐蚀与晶粒的晶向无关,因此可以在多晶硅表面形成均匀的多晶硅绒面。,工艺控制点,1,、,腐蚀量，腐蚀量是影响反射率的重要因素，直观表现为绒面的大小，绒面越大，反射率越大，对我们来說也就越不好。,2,、,反射率，在腐蚀量一定的情况下，溶液配比决定了反射率的大小，通常情况下，,HNO3,含量越多，腐蚀越平整，反射率较大，直接表现为片子较亮。,一定溶液配比下反射率随腐蚀深度变化曲线,一次,清洗工艺各槽体作用,槽位,使用化学试剂,功能,M01,上片,M02,HF/HNO,3,去损伤、制绒,M03,H,2,O,漂洗,M04,KOH,中和残留酸,M05,H,2,O,漂洗,M06,HClHF,去金属离子、去氧化层,M701,H,2,O,漂洗,M702,空气,干燥,M08,下片,RENA,工艺控制规范（参考）,制绒槽,碱洗槽,酸洗槽,一次,清洗工艺 异常,生产中主要异常情况有：,1,、,腐蚀深度异常,2,、,制绒后硅片表面有滚轮印,3,、,硅片表面没吹干,4,、,表面没洗干净,一次,清洗工艺 安全注意事项,1,、,生产、工艺和设备人员在日常工作中应穿好无尘服，戴好手套和口罩，避免腐蚀性药液溅到皮肤或眼睛。正常生产时应盖上各槽体盖板，关上窗户，防止挥发的腐蚀性药液对人体的损害。,2,、,设备人员维护时应戴好相应的防护用具，工艺和生产人员在冲洗槽体的时候也应戴好防护用具，避免溅出的腐蚀性药液对人体造成伤害。,3,、,被药液溅到的紧急处理：在流动的水下冲洗十至十五分钟,(,直到疼痛感缓解,),，保持干燥与清洁，注意观察伤口变化。不可使用油膏、油脂类涂剂；不要使用黏性敷料，不要弄破水泡。然后立即就近就医治疗。,4,、,前清洗所使用的化学药品的特性及发生泄漏时的处理步骤详见,MSDS,资料。,5,、,发生火灾或者爆炸时，快速切断电源，按指定线路逃生。,二次,清洗（蚀刻）工艺,二次清洗目的,1,、去除背面及边缘,PN,结,2,、去,PSG,（磷硅玻璃）,二次清洗反应机理：,同一次清洗,注：此溶液配比并非绝对，每家公司的工艺不一样，配比也就不一样，另外和使用哪家的化学品也有一定关系。具体到我们的工艺配比要到实际生产的时候才能确定。,二次,清洗工艺各槽体作用,槽位,使用化学试剂,功能,上料,排放硅片,上片,喷淋,H,2,O,喷淋水膜,刻蚀槽,HF/HNO,3,/,H,2,SO,4,去除非扩散面,PN,结,冲洗,1,H,2,O,漂洗,碱洗,KOH,中和残留酸,冲洗,2,H,2,O,漂洗,酸洗,HF,去除扩散面磷硅玻璃层,冲洗,3,H,2,O,漂洗,风刀,空气,热风吹干,下料,无,下片,RENA,工艺控制规范（参考）,蚀刻槽,碱洗槽,酸洗槽,二次,清洗主要异常有：,1,、,腐蚀深度异常,2,、,边缘刻蚀异常,3,、,硅片表面有滚轮印,4,、,硅片表面未洗干净,5,、,表面吹不干,二次,清洗工艺 安全事项,1,、,生产、工艺和设备人员在日常工作中应穿好无尘服，戴好手套和口罩，避免腐蚀性药液溅到皮肤或眼睛。正常生产时应盖上各槽体盖板，关上窗户，防止挥发的腐蚀性药液对人体的损害。,2,、,设备人员,PM,时应戴好相应的防护用具，工艺和生产人员在冲洗槽体的时候也应戴好防护用具，避免溅出的腐蚀性药液对人体造成伤害。,3,、,被药液溅到的紧急处理：在流动的水下冲洗十至十五分钟,(,直到疼痛感缓解,),，保持干燥与清洁，注意观察伤口变化。不可使用油膏、油脂类涂剂；不要使用黏性敷料，不要弄破水泡。然后立即就近就医治疗。,4,、,前清洗所使用的化学药品的特性及发生泄漏时的处理步骤详见,MSDS,资料。,5,、,发生火灾或者爆炸时，快速切断电源，按指定线路逃生。,T,hanks,！,