清洗工艺概述.pptx

1、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

2、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,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

3、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、HN

4、O3 + 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,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

5、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

6、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,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