太阳能电池制绒培训

说明：林禹，结晶硅太阳能电池制绒头技术，目录1 .基础知识2 .工艺分类3 .工艺流程4 .化学原理5 .影响因素6 .工艺控制7 .酸清洗的作用8 .关机注意事项9 .单晶绒头面不良的分析和对策，1 .绒头制造的基础知识， 1.1绒毛制造绒毛预洗涤硅表面，用强碱或强酸腐蚀成金字塔状或蜂窝结构的过程.1.2制绒毛的作用，1.2.1去除损伤层1.2.2反射绒毛(陷阱结构)1.3制绒毛的目的利用1.2.1陷阱原理，形成光的提高短路电流Isc1.2.2增加PN结面积，2 .利用绒头制造工艺分类、2.1单晶碱制绒头、单晶晶片各向异性的腐蚀特性，进行强碱对硅片表面的一系列腐蚀。 我们公司现在也使用碱制的绒毛。 当然，有一家公司用酸制的绒做单晶。 主要化学药品为氢氧化钠和氢氧化钾、异丙醇和乙醇、硅酸钠和绒毛添加剂的2.2多晶酸制绒头，利用强腐蚀性酸混合液的各向同性腐蚀特性腐蚀硅片表面。 主要化学药品为硝酸、氢氟酸、3 .绒制工艺、3.1单晶、3.1多晶、纯水清洗、4 .绒制化学原理、4.1单晶4.1.1化学原理利用低浓度碱溶液对结晶硅具有不同结晶取向下不同蚀刻速度的各向异性蚀刻特性金字塔的四面都被111面包围形成。 4.1.2陷阱的原理光入射到一个角度的斜面上时，光会被另一个角度的斜面反射，二次或多次吸收，提高吸收率。 总反应化学方程式：Si 2NaOH H2ONa2SiO3 2H2副反应化学方程式： na2si o3h2oh2so3oh-na2SiO 3(na2o ) x (SiO2) y，4.2多晶硅被HNO3氧化，用HF除去sio2层，总5 .影响绒头制造的因素，5.1单晶绒头制造的影响因素是硅的腐蚀速度和表面原子密度、晶格方向、掺杂浓度、溶液成分、浓度、温度， 搅拌等参数相关的5.1.1影响因素分析NaOH及异丙醇浓度绒头槽内硅酸钠的累积量绒头制造反应的温度绒头制造反应时间的长短槽体密封程度、异丙醇的挥发程度、5.1.2各因素的作用，5.1.3各因素为单晶温度越高，腐蚀速度越快，溶液浓度越高，IPA浓度越高，腐蚀速度越慢，Na2SiO3浓度越高，腐蚀速度越慢，工业中的腐蚀应该使参数成为比较缓慢的变化区域。 避免反应速度因参数的微小变化而发生很大变化。 IPA浓度使用低水平，可以把反应速度控制在理想的区域(0.50.6m/min )，找到金字塔的质量和生产率的平衡。 5.1.4制绒头的腐蚀速度、腐蚀量与时间的关系、腐蚀量与时间的关系腐蚀速度与时间的关系以上的各色曲线是多次实验的不同浓度的统计，5.1.5NaOH浓度对金字塔的影响，NaOH浓度小于1.5%和超过4%时，金字塔结构被破坏在这个范围内提高NaOH浓度的话，反应速度会稍微加快。 0.5%1.5%5.5%、5.1.6IPA浓度对金字塔的影响，IPA浓度从3%增加到10%时，反应速度显着降低。 0%5%、5.1.7温度对金字塔的影响，相同的NaOH浓度，温度上升时反应速度显着变快。 在788388下，分析了5.2多晶制绒头的影响因素，发现多晶制绒头反应的发生点是表面的缺陷点，过度的表面反而不能清洁绒头水，就没有鱼。 但是，相反，天鹅绒的情况下表面状态的影响也很大，不容易控制。 由于酸性溶剂具有除油效果，多晶硅表面的绒对前期硅片表面的污垢不敏感。 酸性溶剂在表面接触空气的话，容易干燥形成氧化层的着色现象，一旦着色就很难除去。 多晶硅酸洗后，用清水冲洗前，请不要让水流出12秒以上。 因此，最好使用在线式连续清洗。 酸性溶剂的浓度和温度对控制腐蚀速度有意义，必须严格控制。使用HF、HNO3、H2O混合液HNO3在硅表面形成SiO2层HF，去除氧化层，HF、HNO3两者形成竞争，5.2.1湿式的各同一性腐蚀，温度对控制腐蚀速度有决定的意义，必须严格控制。 5.2.2温度对腐蚀速度和反射率的影响，5.2.3小时对表面形态的影响，120秒240秒对相同浓度不同时间的绒毛面的影响，6 .绒毛工艺控制，6.1硅片表面污染的原因硅片上有指纹，清洗前看不到清洗后硅棒切片后清洗工艺中的有机物污染了硅片表面的碳，污染了硅片时，润滑剂的硅片经热碱处理后被提交到空气中，时间过长与空气中的氧反应形成氧化层，该氧化层因此，碱清洗后不能暴露于空气中12秒以上。 6.2单晶过程控制参数、硅晶片单面蚀刻厚度(蚀刻量)反射率金字塔大小白斑、雨滴伤、划痕花篮的外观均一性、6.1.1单晶过程控制方法在制作丝绒的过程中， 除了IPA浓度KOHorNaOH浓度硅酸盐浓度之外还有其他需要控制的因素：温度(高低和均匀性)时间的流动(搅拌或冒泡)的结果：金字塔大小；金字塔铺满程度的表面的花片， 理想金字塔： 1-3m均匀全面无花斑6.1.2如何“好”金字塔，6.1.3如何“好”金字塔，重要：降低硅片表面与溶液的界面在三个方面实现IPA浓度的增加和硅晶片被酸和碱腐蚀等，提高硅晶片表面的浸润能力。 减少像绒毛添加剂一样的溶液的张力。 添加剂为了降低腐蚀液表面的张力，存在很多极性或非极性的功能团。 硅片的厚度(腐蚀量、腐蚀速度)虫孔纵横比明亮的斑点的表面平坦度的表面洁净度(茶色的斑点)、6.2多晶工艺的控制参数、6.2.1多晶工艺的控制方法、HNO3浓度过高， 7 .酸洗的作用7.1盐酸洗的作用7.1.1中和硅晶片表面残留的碱液7.1.2除去硅晶片切割时导入到表面的金属杂质的注：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子具有Fe3、Pt2、Au3、Ag、Cu、CD 与Hg2等金属离子形成可溶于水的络合物，在7.2氢氟酸清洗的作用7.2.1清洗中除去表面形成的SiO2层7.2.2氢氟酸是良好的脱水剂，起到了预脱水的作用，8 .现有单晶制绒头设备的关闭注意事项， 8.1启动流程首先在绒头设备的控制柜内接通24V转换电源开关和控制电源，然后再接通各必要的加热器和6个臂驱动电源，最后再接通PLC控制开关。 8.2接通电源的注意事项8.2.1检查制毛设备的所有紧急停止按钮是否处于关闭状态。 8.2.2接通电源后，观察PLC面板上是否有警报信息8.2.3检查纯水的电阻率，大于17.5Mohm-cm。8.3关机流程先将自动开关置于手动状态，然后在制绒设备的电盘上关闭PLC控制开关，关闭24V转换电源开关和控制电源，再关闭各自的加热器和臂驱动电源。 8.4关机注意事项8.4.1自动变成手动时，必须注意机器人手臂的动作状况，从是否在操作中，自动运行状态变更为待机状态后，从待机状态变更为手动状态，机器人手臂没有篮子就无法关机。 8.4.2关机前，要求用水枪清洗所有槽体8.4.3切断电源后，也要注意关闭装了药的天平、称重天平和显微镜的电源。 9 .单晶绒毛不良的分析和措施，9.1绒毛不良分析1，表面污垢(包括指纹，残留物-IPA/NaOH/NaSiO3，外来杂质，花篮印，水纹)。 2 .表面变白3 .表面发光4 .表面有规则闪光5、表面有彗星现象6 .表面没有绒毛面7 .表面绒毛面不均匀。9.1.1表面的票据、现象：表面留有指纹的原因：切片洗涤中或包装时人为接触硅晶片的解决方法： 1、IPA有一定的效果，但不为零2、对预洗也有效，但不能100%干净地处理。9.1.2表面药液残留现象：表面残留大量药液的原因： IPA过剩的解决方法：重新做绒毛。 9.1.3表面污染、现象：同一批同一位置有油污一样的污垢的原因：材料问题，可能与切片后的干燥处理有关，或在包装时引入解决方法： 1、与硅片制造商协商； 2 .增大预清洗浓度3 .重新制作绒头。 9.1.4表面污垢、现象：制毛后表面有污垢的原因：制毛后反应物的残留解决方法： 1、增大预清洗浓度； 2 .重新做绒毛。 9.1.5表面发白，现象：表面变白的原因：制作绒头的时间和浓度不足的解决方法： 1、制作绒头的液体的浓度变大； 2 .重新做绒毛。 9.1.6表面发光现象：表面发光，沙发发生的原因：制毛时间过长或制毛液浓度过高的解决方法： 1、适当降低制毛液浓度2 .适当减少天鹅绒时间。 9.1.7制毛不良、现象：表面出现有规律的制毛不良，同一批有原因：原因解决方法： 1、适当增加制毛液浓度2 .适当增加天鹅绒时间3 .相应地增大预清洗浓度。9.1.8表面明亮有雨，现象：部分局部绒毛面好，部分地区难以腐蚀的原因：可能是原料的原因解决方法：通常可以通过适当增加碱和IPA的浓度来解决，具体的量取决于情况