硅片生产培训

太阳能多晶硅片生产培训 Contents 太阳能光伏行业简介 太阳能电池产业是近几年发展最快的产业之一 最近5年来以超过40 的速度高速增长 在各种类型的太阳能电池中 晶体硅太阳能电池由于其转换效率高 技术成熟而继续保持领先地位 占据了90 以上的份额 预计今后十年内晶体硅仍将占主导地位 太阳能电池产业的飞速发展 带动硅锭 硅片的需求也大增 随着市场需求的增长 涌现了很多硅片生产企业 特别是多晶硅硅锭的生产向大规模化发展 单厂生产能力已达到百兆瓦级 多晶硅锭 片生产工艺成熟 生产设备主要从国外引进 美国GTSOLAR 德国ALD 瑞士HCT M B等 太阳能光伏产业链图 156 156或125 125mm 厚度为180 220 m 纯度为99 9999 在太阳能光伏产业中 单 多晶硅片属于上游产品 其品质的情况直接影响到下游产品电池片 组件的品质和性能 可见硅片在整个太阳能光伏产业中的重要性之高及其需求量之大 组件 电池片 单 多晶硅片 硅提纯 单 多晶硅片简介 从工业化发展来看 重心已由单晶向多晶方向发展 太阳能硅片 多晶硅片生产工艺流程 定向结晶 多晶硅锭 开方 多晶硅料 去头尾 磨面 倒角 切片 硅片清洗 检测包装 多晶硅料 太阳能级多晶硅纯度为 99 9999 6N 定向结晶 定向结晶 晶体生长方向垂直向上 是通过定向凝固 也称可控凝固 约束凝固 过程来实现的 即在结晶过程中 通过控制温度场的变化 形成单方向热流 生长方向与热流方向相反 并要求液固界面处的温度梯度大于0 横向则要求无温度梯度 从而形成定向生长的柱状晶 定向凝固柱状晶生长示意图 定向结晶 太阳能电池硅锭的定向结晶是一个硅的提纯过程 是基于杂质的分凝效应进行的 如下图所示 一杂质浓度为C0的成分 当温度下降至T 时 其固液界面处固相侧的杂质浓度为C S 从多晶硅到炉内结晶过程图示 多晶硅锭 多晶硅经过在铸锭炉内定向结晶 生长成为多晶硅锭 规格为 840 840 250mm 长 宽 高 硅锭开方 开方 就是将840 840mm 长 宽 的硅锭切割成156 156mm或者125 125mm 长 宽 的方棒 原理 将待切的硅锭竖立并粘结在工作台的垫板上 工作台上方有一个线网框架 250 m钢线从机床左侧绕线室引伸至线网框架上 来回顺序缠绕在四组滑轮和导轮之间 形成上下二个纵横线网 框架里安放多个砂嘴 提供切割用的砂浆 滑轮带动线网 将砂浆带入晶棒 并紧压在材料表面上来回移动 形成研磨式切割 同时框架将线网缓慢地向下推过晶棒 完成开方 破锭工作 去头尾 磨面 倒角 根据工艺要求 将多晶硅方棒去头尾 磨面 倒角 去头尾 将方棒的头尾部分切割掉 磨面 用研磨机将方棒的四个侧面抛光 倒角 用倒角机将侧面抛光后的方棒的四个侧楞倒成45度角 倒角示意图 处理后效果图 切片 切片 就是将长 宽为156 156mm或者125 125mm的方棒切割成厚度为180 m 220 m的硅片 原理 通过一根钢线 典型直径160 m 来回顺序缠绕2或4个导轮而形成线网 导轮上刻有精密线槽 槽距决定切片的厚度 晶棒两侧的砂嘴将砂浆喷在线网上 导轮转动线网将砂浆带进晶棒里 钢线将研磨砂紧压在晶体表面上并往前移动 进行研磨式切割 晶棒同时慢速地被往下推过线网 经过几个小时的切割 上千的晶片便切割完成 清洗 清洗分为脱胶预清洗和硅片清洗 目的是将硅片洁净 为电池片工艺做好准备 脱胶预清洗 对切割后的硅片进行脱胶剥离清洗 清洗工艺 喷淋清洗 醋酸脱胶 四工位 水洗 两工位 硅片清洗 对线切后的硅片进行清洗 烘干处理 清洗工艺 如下图 检测 少子寿命测试 红外检测 电阻率检测 硅锭检测少子寿命测试 确定少子寿命符合工艺要求 红外探伤检测 确定硅锭无裂痕电阻率检测 确定硅锭电阻率达到工艺要求 硅片检测少子寿命测试 确定少子寿命符合工艺需要 红外探伤检测 确定硅片内部无裂痕电阻率检测 确定硅片电阻率满足工艺需要 硅锭 硅片