赛维LDK晶能光晶和照明实习报告.doc

实 习 报 告实习内容： 认识实习（社会调查） 教学实习（生产临床劳动） 毕业实习 实习形式： 集中 分散学生姓名： 学 号： 专业班级： 实习单位： 赛维LDK、晶能光电、晶和照明 实习时间： 2XXX.10.172XXX.10.24 2XXX 年 10 月 25 日1、 实习目的本次实习分为两部分进行，主要是为了：1，将理论知识同生产实践相结合, 通过实习,对太阳能电池的工作原理和生产工艺有整体的把握；2，通过实习，熟习LED的发光原理和生产过程；3，了解光伏企业与LED企业的基本状况，掌握进入企业的基本知识和技能；4，通过实习，培养企业化的思维能力，学会理论联系实际的应用能力；5，坚定自己在光伏以及LED行业的信心。2、 实习内容 （一）两个阶段：本次实习分2个阶段：10月17日10月19日在赛维LDK太阳能高科技有限公司实习；10月24日在晶科能源有限公司及晶和照明有限公司实习。（二）具体流程：一，10月16日下午集体坐火车去江西省光伏之城新余市，实习完后10月19日下午坐火车返回南昌大学； 二，10月24日上午集体坐大巴去南昌市高新技术开发区，实习完后，当日中午集体返校。 （三）关于赛维LDK： 江西赛维LDK太阳能高科技有限公司是由香港流星实业有限公司和苏州柳新实业有限公司共同出资设立的合资企业，工厂本部座落于江西省新余市高新技术开发区，是集太阳能多晶体硅铸锭，多晶体硅片研发、生产、销售，太阳能电池片生产与销售为一体的高新技术光伏企业。 公司注册资金2900万美元，一期总投资7250万美元。全套引进国际领先的光伏技术, 生产及检测设备。2006年3月份投产75兆瓦生产能力，预计产值达8亿。2007年初形成产能200兆瓦，预计产值达36亿。2008年形成产能400兆瓦，预计产值达60亿。2010年将形成1000兆瓦，预计产值达150亿以上。至此我国光伏产业发展头小尾大的上游核心技术“瓶颈”和长期以来的高度对外依存将一去不复返。 目前，世界各大主要投资基金对公司高度关注，密切接触公司高层。赛维公司致力于生产高质量太阳能多晶硅片并且有稳定原材料供应，立志成为世界级的光伏企业。 2007年6月1日，赛维LDK成功在美国纽约证交所上市，成为中国企业历史上在美国单一发行最大的一次IPO；赛维LDK是江西省企业有史以来第一次在美国上市的企业，是中国新能源领域最大的一次IPO。 赛维LDK是江西省企业有史以来第一家在美国上市的企业，是中国新能源领域最大的一次IPO。江西塞维IPO融资额高达4.69亿美元，成为继无锡尚德之后中国太阳能产业的又一巨头。2007年8月，赛维完成销售收入4.8亿美元，折合人民币30多亿元。同时，江西塞维于2007年8月向外界宣布将在未来两年中斥资120亿元上马1.5万吨多晶硅项目，项目建成后，其多晶硅年产能将达到1600兆瓦。公司发展迅速，公司目前拥有员工7000多人。 赛维LDK是专注于太阳能多晶硅料、铸锭及多晶硅片研发、生产、销售为一体的高新技术光伏企业。美国纽交所上市公司，2008年实现销售收入预计将达17.5亿美元。目前产能超过1000MW，成为世界上最大的太阳能多晶硅片供应商，并成为全球第一家进入“吉瓦俱乐部”的光伏企业。目前，赛维LDK订单已排至2018年，订单总量超过了13GW，成为世界在手订单最多的多晶硅片供应商。 赛维LDK正在致力于发展成为一个集太阳能多晶硅料、铸锭及硅片研发、生产、销售为一体的“世界级光伏领袖企业”。目前在硅片环节，赛维LDK已经无可争议地成为了世界上最具竞争优势的光伏企业。在多晶硅领域，赛维LDK多晶硅项目建立了国际最先进的全闭环循环系统，所有的生产工艺成分及废弃物将全部进行回收，不仅节约了成本，而且保护环境，解决了生产多晶硅的最大技术瓶颈。项目投产后，成本控制将远远超越国内现有生产水平，达到国际先进水平。这将是中国最有希望在环境、规模、成本、质量等多方面取得全面成功的硅料项目。 （四）关于晶能光电和晶和照明：打开晶能光电网站首页我们就可以看到“晶能光电成就世界级半导体照明公司，中国人的骄傲”的醒目大字，从官方网站上我们可以了解到晶能光电有限公司是由金沙江基金、淡马锡集团、Mayfield基金、永威投资公司、凯旋创投基金、IFC、Ajia Partners、HydePark Capital Partners等多家国际著名机构投资公司投资建立。革命性的6寸和8寸硅衬底LED技术将带来低成本和大规模的生产效应，真正让LED灯泡走进千家万户，改变人类沟通和照明的手段。其产品主要应用于LED TV 背光及通用照明等领域。晶能光电专注于生产可广泛应用在通用照明、显示屏、LCD背光和工业领域的LED芯片产品。我们的产品主要以以下两大技术为依托： TS系列产品采用的是透明蓝宝石衬底外延生长和横向ITO芯片设计技术，该TS产品系列包括从小到7x8mi，大到45x45mil，之一的1023芯片可获得135lm/W的白光输出。TS系列产品采用世界一流水平的EPI外延设计，先进的芯片设计和制程。拥有卓越的设计结构，保证了产品的低漏电和高ESD性能。 TF系列产品拥有Si衬底的外延生长技术和垂直薄膜芯片设计技术。这种垂直结构设计的产品表现出更好的散热效应、更好的出光效率并能承受极高的电流密度，是适用于通用照明领域所需的高功率芯片的理想选择。 基于硅衬底的GaN外延技术，有望在未来引入硅在IC工业中的自动化生产体系和成本管控体系来大幅度削减LED芯片的生产成本。比如增加硅衬底的尺寸到6英寸、8英寸或更大的尺寸进行外延生长，则有望较快的降低大部分外延生产成本。 晶能光电是拥有硅衬底GaN外延生长和芯片加工技术的世界级领跑者，是全球第一家量产高功率、高性能的硅衬底LED芯片公司。作为新起之秀的LED研究、开发和生产公司，晶能光电已经拥有200多个国际国内专利，覆盖了LED外延生长和芯片加工的全部领域，所生产的产品具有完全的自主知识产权和专利体系保护。晶和照明和晶能光电是同属于一家公司，坐落于晶能光电旁边，主要是负责LED下游工序，即封装以及销售，从其官方网站上可以了解到：江西省晶和照明有限公司是以美国、台湾和国内著名科研机构为技术依托，由金沙江创投基金投资的专业生产LED照明应用产品的绿色照明企业。公司投资2300万美元，在南昌高新技术开发区内建设年产20万盏LED路灯及隧道灯等灯具生产基地。晶和照明是国家硅基半导体工程中心的组建单位之一，也是江西省半导体照明应用和检测工程中心牵头组建单位。 以威斯康星大学终身教授领衔的科研队伍具有极强的基础技术研发和产品开发能力，为公司服务的国内外博士超过十位。公司自主研发了大功率LED路灯、隧道灯、投射灯等系列户外LED灯具及各类室内灯具，已申请专利二十余项。先后荣获国家重点新产品、江西省自主创新产品、江西省节能技术新产品等荣誉称号。 在2010年国家发改委、住建部、交通部三部委LED照明示范项目招标中，晶和LED产品在94家投标企业中，四个包全部中标，总分列前三名。 公司自主研发生产的高效智能化标准模块式非对称蝙蝠翼形配光大功率LED路灯产品，集成了大功率LED芯片封装、热蜂窝气流散热和非对称蝙蝠翼形配光以及高效户外恒流电源等世界先进技术。公司最新研制的产品，经国家电光源检测中心检测整灯光效达到108Lm/W，是目前全球最高光效的LED路灯产品之一。 公司已经通过ISO9001质量管理体系与ISO14001环境管理体系认证。公司产品已经通过CE、RoHS等认证，以及通过了国家电光源检测中心、国家交通安全设施检测中心的检测。 公司致力于产品标准的建设，牵头起草了江西省LED路灯、LED照明工程施工与验收规范等两项地方标准；同时参与了江西省LED日光灯、LED球泡灯等标准的起草。 公司已经在上海东海大桥试验段、南昌市八一大道、八一大桥、阳明路、紫阳大道、鹰瑞高速等标志性的大桥大道安装了10000多盏大瓦数大功率LED路灯。在南昌大学图书馆等单位安装了超过10000盏室内LED灯具。显色性和均匀度等关键指标得到了专家和市民的好评。 公司产品已经出口到荷兰、匈牙利等国家。 公司所在地南昌市是国家首批四个半导体照明产业化基地之一，也是国家科技部“十城万盏”LED路灯示范城市之一。南昌市具有深厚的LED产业基础，具有完整的LED产业链和完善的LED产业配套体系。 晶和照明将始终以开放的姿态，欢迎国内外LED照明设计企业、LED灯具经销企业以及各类能源管理运营企业通力协作，共同推动LED照明产品的应用，做大做强LED产业。（5） 实习内容：16日下午到达新余市火车站，当天天气晴朗，接下来实习的三天也是风和日丽，给我们实习有了良好的环境，赛维LDK公司派了两辆公司的车把我们接到了离公司不远的金安宾馆，整理好东西就休息了。 第二天上午8点半在宾馆门口集合，于老师带队一起走路去LDK的基地了，接待我们的是培训部的员工，很是热情，感觉像是真的来到公司工作样的，稍后我们来到了二楼的培训室，培训部的部长胡少松给我们拉开了实习的序幕，讲解了LDK的企业里程，企业文化，企业使命，企业理念，核心价值，“LDK”名字的由来：原来是彭小峰在读书期间给自己取得一个名字意思就是“light夺魁”的意思，以及太阳能光伏这一朝阳产业的发展状况，特别是讲解了LDK的CEO彭小峰的传奇创业故事，以及他的卓越智慧。上午的讲座就在不知不觉中度过了，稍后我们在赛维的食堂一起吃过了由公司提供的午餐。小段休息后（中午休息我是在的赛维的图书馆看书）， 下午的实习就开始了，1点半我们来到了赛维的技术研究中心参观了，赛维LDK技术研究院于2007年2月正式成立。技术研究院拥有一批太阳能行业的资深专家和一支年轻、充满活力的研发团队。目前，专业研发人员有100多人，其中有外籍专家和博士学历十多人，其中也有我们学校各届招聘过去的学长学姐，首先看到的是中心门口的太阳能光伏自行车车棚和两个大的定向跟踪太阳能光伏发电系统，然后参观了中心的多晶硅铸锭炉及其他一些设备。 图一：多晶硅铸锭炉 图二：太阳能自行车车棚随后回到培训教师，由研究中心技术部的万跃鹏（万总）亲自给我们讲授了太阳能电池的系统知识以及最新研究，关于万总，这里介绍一下：他是江西赛维的首席技术官，2007年2月加盟该公司，拥有15年以上的硅及材料工程研发经验。在加盟江西赛维前，从2005年10月到2007年2月担任美国新罕布什尔州GT太阳能研发主管一职，负责DSS炉的研究与开发。1986年毕业于中国科学技术大学并取得材料工程学士学位，1989年获中国科学技术大学机械工程理学硕士学位，1997年获德国亚琛工业大学机械工程博士学位。这次实习赛维请到万总跟我们讲课也是难得的荣幸，期间他讲述了从高纯冶金级硅的制备到光伏电池系统的组装，谈及光伏建筑一体化、带硅电池及其逐组件、光伏光热组合组件等新技术及其应用，背电场加反射层来增加光吸收，稍后又有同学提问，万总都一一详细回答，为我们解决疑惑，太阳能电池的效率对综合成本影响非常大，效率增加百分之一，相当于成本降低百分之八。真是技术史第一生产力啊！第三天上午同样来到LDK本部，随后坐车经过10多分钟来到了赛维的改良西门子法生产多晶硅的化工厂（硅料厂），由于化工厂的特殊性，考虑到我们的安全性，负责人带领我们直接坐在车上参观的，透过车窗玻璃讲师为我们讲解了我们一路看到的氯化氢合成炉，三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系统，硅芯炉，还原尾气干法回收装置，热能转换站，压缩空气站，循环水站，变配电站，净化厂房等等。 随后下车进入工厂的一个展棚，工程师对照展板详细讲解了改良西门子法的生产工艺。 图三：赛维LDK硅料厂一角 图四：改良西门子法生产的多晶硅棒参观完后我们又回到了培训室，工程师又在这里系统地讲解了改良西门子法生产多晶硅的整个工艺流程，我们了解到改良西门子法是目前主流的生产方法，这种方法的优点是节能降耗显著、成本低、质量好、采用综合利用技术，对环境不产生污染，具有明显的竞争优势。主要步骤： 把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中，生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。 化学反应 Si+HClSiHCl3+H2 反应温度为300度，该反应是放热的。同时形成气态混合物(2,l,Sil3,SiCl4,Si)。 第二步骤将产生的气态混合物进一步提纯，需要分解:过滤硅粉，冷凝Si13,SiC14，而气态2,1返回到反应中或排放到大气中。然后分解冷凝物Sil3,SiCl4，净化三氯氢硅（多级精馏）。然后将净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺，以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。 化学反应 SiHCl3+H2Si+HCl多晶硅的反应容器为密封的，用电加热硅池硅棒（直径5-10毫米，长度1.5-2米，数量80根），在1050-1100度在棒上生长多晶硅，直径可达到150-200毫米。 对于第一步产生的SiC14，则采用H2还原成Si13重新回到反应炉中。随后又是答疑环节，从中了解到整个生产周期从取硅到下一次取硅时间为5天等其他扩展知识。 下午在技术人员的带领下参观的多晶硅铸锭车间、硅块检测车间、以及硅块的开方切片等车间，我们在技术人员的讲解下穿过了车间的参观通道，实地见识了这些设备和技术。随后回到培训室两名专业的工程师（车间技术部的万辉工程师及其同事）为我们讲解了多晶硅铸锭的流程和硅块检测和开方的工艺，多晶硅铸锭分为三步：一，配料，介绍了不同生产工艺的硅料的不同，如流化床法生产的是颗粒状的，对硅料要进行检测，分选。二，坩埚的准备，坩埚一般使用白色的SIO2坩埚，里面用SIN涂层用来隔绝SI和坩埚本体，对于这方面热场的知识很重要，坩埚程序包括检测、喷涂、烘烤、装料，其中注意的是装料时靠边的以及底部的料要使用硅片料，防止对坩埚划伤，破坏涂层使得铸锭得到的硅受影响。三，铸锭，装完料确认参数后就可以铸锭了。 对硅块的检测主要是用少子寿命检测仪检测硅块的少子寿命，IR红外探伤检测仪检测硅块的杂质、微晶、裂纹等，硅块检测是一个很重要的过程。 对于硅块的切片总的来说可以分成三步即开方、切片和清洗。具体来说喷胶放硅锭开方机清洗取硅块去头尾（杂质多以及P、N型差别）磨平面倒角（1.5mm左右）硅块粘胶浆料准备（聚乙二醇和sic）切片取片清洗烘干分检（根据线痕、TTV、黑斑、厚度、电阻率等）。其中单晶硅在前面有不同之处就是开方完后不是倒角而是滚磨（是为了达到特定的尺寸）。 硅片约180um厚度，切割线0.13mm左右，大约1000跟线作用于两个硅块，锯份损失约占总的硅的百分之四十。 图五：线切割示意图 图六：切好的硅片第四天也就是我们在LDK实习的最后一天了，上午还是公司的大巴，带着我们来到了电池片的生产基地，由于电池片的生产环境的特殊性，我们都是穿着防尘服来参观的，长长的白大褂胸口印着蓝色的LDK标志，顿时感觉自己就是LDK的一员了，由于人数太多，我们是分三批进去参观的，穿戴好工作服后，跟着讲师来到了电池片的生产车间，看着各种对我们来说新奇的生产机器，PECVD、全自动印刷机、特别是自动刷选这个过程让我们所有同学都感叹科技的力量，就是电池片做好后传送到自动帅选机这里显示经过一个闪光光照，直接系统就可以测出相关参数，然后机械臂将其吸附移至相关的档。同时这个车间是我们见到的操作员工最多的一个车间，讲师给我们按着流程一一介绍了电池片的生产工艺。随后还是回到了塞维的本部进行讲座式的教学，这次给我们讲课的是电池片部门的夏中高专业工程师，一开始讲述了关于电池片的一些基本知识AM（大气质量）=入射角的余弦的倒数，AM0、AM1、AM1.5的含义，又以问题：为何电池正电极有的是两条主栅线，有的是三条主栅线？来讲解电池片效率的影响因素：串联电阻RS（主要与硅体、电极、电极与硅的接触有关）和并联电阻（主要与电池的边缘、体内杂质、pn结的均匀性有关）；随后跟我们详细讲述了电池片的生产工序，以及每一步要注意的事项，电池片的生产主要有以下几步：1，清洗制绒，单晶采用碱制绒，是吸热反应，利用单晶的各向异性即100面的反应速度大，而其他面的反应速度慢得原理，多晶是利用酸制绒（HNO3和HF），是放热反应，利用的是多晶各向同性的原理；2，甩干后扩散，扩散即扩散P元素，是为了制备P-N结，扩散设备基本上是用的外国的设备，如德国的RENA GMBH，扩散是利用替位掺杂或者空隙掺杂来达到的，扩散层在0.30.5um左右，扩散完后是需要通过检测（一般采用四探针法检测）其方块电阻来确认扩散是否有效，一般方块电阻可以做到在4060欧姆/方块；3，刻蚀，刻蚀是去掉电池片边缘的扩散层，目的是为了防止上下短路导致并联电阻Rsh增大，一般有干法刻蚀（等离子体刻蚀）和湿法刻蚀（酸碱等液体的腐蚀），同样刻蚀也需要检测的，用冷热探针检测刻蚀是否合格；4，去除PSG后镀减反射膜，减反射膜主要起两个作用减反射和钝化即使得尽可能多的光照射到p-n结上以及防止表面被氧化，镀膜主要是采用PECVD法沉积SIN也有沉积SIO2的，在镀膜前反射达到百分之20之多，镀膜后基本能控制在百分之5左右；5，印刷背电极，采用重掺杂制备P型层，利用隧道效应获得欧姆接触，随后印刷铝背场、烘干、印刷正面电极、烧结；6，检测包装，在模拟太阳光照的条件下（25摄氏度、1000W/平方米）测试I-V曲线对电池片进行分类，在由人工对其外观、质量、温度冲击、电极牢固度进行帅选。这样整个电池片的制备过程就完成了。图七：晶体硅太阳能电池工艺流程由于光伏系统等其他厂区在外地，比较远就没有去实习，这天下午就是在赛维最后的时间了，下午是个交流会，中午吃完饭去旅馆收拾好行李就在培训室里休息，到了一点半，会议开始，首先是培训部的江春江经理跟我们讲述了人才培养等知识，告诉我们找工作的范围，用了三个圈来形象表达，最外面的是兴趣，中间是擅长，最里面是市场，我们找到自己的定位要从外到里地考虑，接着又将人横向化为四类：人物、人才、人手、人渣。纵向将人的一生用每7年化为一个阶段，现阶段2127岁是处于发现机会和把握机会的阶段，最让我们影响深刻的是在现场做的一个小测试，江经理问我们在10秒内自己估测自己最多能鼓掌能鼓几下，并迅速记下来，当时我记的是20下，接着就是验证了，最后江经理说出了秘密：我们都低估了自己的能力，一般人拍掌10秒钟在80下左右。当时我们很惊讶，感触很深。接着是招聘部门的一位年轻的主管周树良跟我们讲述了择业的一些事情，告诉我们在选择之前首先要解决的是“你想要的是什么？”这么个问题。之后就是从我们学校走进赛维的那些学长学姐的经验交流了，从学姐学长的言语中我们学到了好多老师所不能教会的东西，总的来说学长学姐们告诫我们努力培养自己基础能力+创新能力+交流能力，记得一位学长讲到他认为选择其实并不是特别重要，更重要的是选择之后应该勇往直前。下午的时间过得飞快，一晃眼我们就到了回校的时间了，在不舍中我们坐着赛维的大巴到了火车站，离开了赛维，离开了新余这座正在崛起的城市，虽然说现在的光伏进入了冬天，但在这次实习，我看到了光伏春天的影子，看到光伏人蓬勃的朝气。回到学校后我们感触很多，相互之间交流这次实习的所学。24日上午在楼下集合，坐校车经过1个小时的车程来到了南昌市的高新开发区，来到了晶能光电和晶和照明公司，由于之前的认识实习也参观了晶能光电，这次实习主要是在晶和照明，熟悉的道路让我们来到了晶能光电的会议室，首先是给我们播放一首“晶能欢迎你”来开场，接着为我们放映了晶能光电的宣传片，从中我们了解到晶能光电的发展与前景。随后就是技术部门的章少华老师为我们详细讲解LED的生产工艺流程，他是晶能光电的技术骨干之一，同时也是我们南昌大学的一位老师，他现场给我们带来了一些LED灯的各种实物观看，还带了两包直插式LED灯泡给我们拿回去观察研究。 图八：lamp LED 图九：贴片式LED 图十：由贴片式制作的灯在他的讲解中我们了解到LED同光伏产业一样也是一个朝阳产业，都是能源产业，晶能光电是建立在具有自主知识产权的江风益教授的si衬底外延技术的基础上的。了解到LED的基础知识：LED（Light Emitting Diode的缩写），发光二极管，简称LED,，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，P型半导体里面的空穴就会飘向N区，与那里的自由电子结合，同样，N型半导体里面的电子也就会飘向P区，与那里的空穴结合，这样，由于P区失去空穴而带负电，N区失去电子而带正电，形成一个静电场阻碍了电子和空穴的飘移，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 图十一：LED发光原理图LED的生产工序：1，芯片的制备，晶能光电是利用SI衬底外延技术制备的，即单晶SI的制备（经过一般SI的切片、清洗等程序）制备好SI衬底在SI衬底上进行外延生长得到外延片对外延片进行导电处理（如表面镀铜）得到芯片对芯片进行切割（按厂家要求有两种规格）帅选芯片；2，制备好led晶体芯片后的封装程序，粘胶（在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶）固晶（将LED芯片一个一个刺到相应的位置）烧结（使银胶固化）压焊（将电极引到LED芯片上）封装切割（切筋切断LED支架的连筋）测试包装。这样LED制作的过程就算是完成了。 接着我们来到了晶能光电旁边的晶和照明公司实地参观了各种封装好了的led灯，大天花盘灯、LED灯管、路灯、隧道灯、庭院灯、以及硅片衬底、外延片、芯片，还看到了LED与光伏的完美结合（一台通过太阳能电池发电来提供电源的LED庭院灯）。中午回到了学校，就这样这次的实习完成了，见识到了在学校难以见到的技术和产品，开扩了眼界。3、 实习总结时间飞逝，带着恋恋不舍的情怀结束了这次实习，还记得去实习之前,其实许多同学都有那么一种想法:去那里其实是学不到什么东西的,都是让你看看，顺便企业做做广告，透过车间的玻璃一大堆莫名其妙的东西啥也看不懂，将师讲的也不一定懂.特别是我们这些打算考研的同学更加是，总想着能不能请假不用去，认为去那里实