《硅片生产培训》PPT课件.ppt

1、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*15

2、6或125*125mm （厚度为180220m）,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

3、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

4、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；250m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

5、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180m220m的硅片. 原理：通过一根钢线（典型直径 160m）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,检