《晶硅片制絨與清洗》PPT課件

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1、單晶硅片清洗與制絨HRM1單晶硅片清洗與制絨HIT電池結(jié)構(gòu)HIT電池主要工藝單晶硅片清洗制絨原因單晶硅片清洗制絨單晶硅片清洗制絨設(shè)備操作安全、設(shè)備安全部分產(chǎn)品缺陷介紹HRM2HIT電池結(jié)構(gòu)HRM3HIT電池結(jié)構(gòu)上圖表示HIT太陽電池的基本構(gòu)造，其特征是以光照射側(cè)的p-i型a-Si膜(膜厚5-10nm)和背面?zhèn)鹊膇-n型a-Si膜(膜厚5-10nm)夾住單結(jié)晶Si片（圖中是250μm）,在兩側(cè)的頂層形成透明的電極和集電極,構(gòu)成具有對稱構(gòu)造的HIT太陽電池。HRM4HIT電池結(jié)構(gòu)1、p-n結(jié)通過PECVD的方式，將本征非晶硅和p型非晶硅層沉積到n型單晶

2、硅層的襯底上；2、在另一側(cè)，背面場結(jié)構(gòu)由本征非晶硅和n型非晶硅層構(gòu)成。HRM5HIT主要工藝HRM61、硅片的清洗制絨2、正面用PECVD制備本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜3、背面用PECVD制備本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜4、在兩面用濺射法沉積透明氧化物薄膜5絲網(wǎng)印刷制備電極單晶硅片清洗制絨原因清洗與制絨目的：一、去除硅片表面機械損傷層；二、清除表面油污、雜質(zhì)顆粒及金屬雜質(zhì)；三、形成起伏不平的絨面，增加硅對太陽光的吸收。HRM7單晶硅片清洗制絨原因硅片表面產(chǎn)生損傷層原因：1、硅錠的鑄造過程HRM8單晶硅片清洗制絨原因硅片表面產(chǎn)生損傷層原因：2、

3、多線切割HRM9金屬線(鉬線)單晶硅片清洗制絨原因硅片表面產(chǎn)生損傷層原因：3、機械損傷層HRM10硅片機械損傷層（10微米）單晶硅片清洗制絨原因硅片表面產(chǎn)生損傷層方法：線切割損傷層厚度可達10微米左右。一般采用20%的堿溶液在78℃條件腐蝕0.5～1min以達到去除損傷層的效果,此時的腐蝕速率可達到6～10um/min。初拋時間在達到去除損傷層的基礎(chǔ)上盡量減短，以防硅片被腐蝕過薄。對于NaOH濃度高于20%W/V的情況，腐蝕速度主要取決于溶液的溫度，而與堿溶液實際濃度關(guān)系不大。HRM11單晶硅片清洗制絨原因硅片表面產(chǎn)生損傷層原因：若損傷層去除不足會

4、出現(xiàn)3種可能情況：殘余缺陷、殘余缺陷在后續(xù)高溫處理過程中向材料深處繼續(xù)延伸、切割過程中導(dǎo)致的雜質(zhì)未能完全去除。硅酸鈉的熱導(dǎo)性很差。一般硅酸鈉超過一定的量時，腐蝕產(chǎn)生的熱量超過從溶液表面和容器側(cè)面所散發(fā)的熱量，使溶液的溫度持續(xù)升高。所以初拋液必須定期更換或排出部分溶液。HRM12單晶硅片清洗制絨原因清除表面油污、雜質(zhì)顆粒及金屬雜質(zhì)：1、清洗前去除晶硅片表面污漬，主要用CH2COOH溶液通O3的方式然后通過超聲波清洗達到預(yù)定效果，主要防止表面物清洗不干凈影響到制絨效果；2、制絨后通過QDR、純水隔離等方式對硅片殘留物進行清洗；HRM13單晶硅片清洗制絨

5、原因3、制絨后酸洗HCL作用中和殘留在硅片表面殘余堿液；去除在硅片切割時表面引入的金屬雜質(zhì)。注：鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用，氯離子能與Fe3+、Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金屬離子形成可溶于水的絡(luò)合物。HRM14單晶硅片清洗制絨原因3、制絨后酸洗HF的作用：去除硅片表面二氧化硅層；與硅片表面硅懸掛鍵形成Si-H鈍化鍵。HRM15單晶硅片清洗制絨原因制備絨面的目的：減少光的反射率，提高短路電流（Isc），最終提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。陷光原理：當光入射到一定角度的斜面，光會反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，從而增

6、加吸收率HRM16單晶硅片清洗制絨原因HRM17單晶硅片清洗制絨原因正常片制絨后圖片：HRM18單晶硅片清洗制絨1、制絨前清洗2、制絨前去除硅片表面損傷3、硅片制絨4、制絨后清洗5、烘干HRM19單晶硅片清洗制絨制絨前清洗：原因：硅片有手指印，在清洗前看不見，但是清洗后卻清晰可見；硅片切割后清洗工藝中的有機物沾污；硅片表面的碳沾污；硅片切割時潤滑劑的粘污。如果潤滑劑過粘，會出現(xiàn)無法有效進入刀口的現(xiàn)象，如潤滑劑過稀則冷卻效果不好。這些潤滑劑在高溫下有可能碳化粘附在硅片表面。硅片經(jīng)過熱堿處理后提出在空氣中，時間過長會與空氣中的氧反應(yīng)形成一層氧化層，這層

7、氧化層一旦形成就很難再清洗下去了。因此，在堿清洗后不能在空氣中暴露12秒以上。HRM20單晶硅片清洗制絨制絨前清洗：有機溶劑+超聲——有機溶劑溶解有機物質(zhì)酸性液體去除法——如RCA工藝：熱硫酸煮硅片表面活性劑NaOCl熱處理——利用O自由基的強腐蝕我們主要采用第一種方法：CH3COOH+O3+超聲HRM21單晶硅片清洗制絨污染片制絨：HRM22單晶硅片清洗制絨去損傷層：硅片在切割過程中表面留有大約10～20μm的鋸后損傷層，對制絨有很大影響，因此在制絨前必須將其除去。單晶一般用堿與硅反應(yīng)的方法除去。現(xiàn)在很多公司常用NaOH，工藝參數(shù)有溶液溫度、反應(yīng)

8、時間和溶液濃度。NaOH濃度大于20％，反應(yīng)速率主要取決于溫度NaOH濃度為20％，在90℃時候速率可以達到6—10um/