项目一晶体硅太阳电池制造工艺.pptxVIP

项目一 晶体硅太阳电池制造工艺; 通过前面的学习，我们掌握了半导体的一些理论知识，了解了由石英砂到硅片的加工过程。但是，硅片的制备目的是什么呢？主要是为了下一步晶体硅电池片的制备。晶体硅太阳电池的制备工艺有哪些呢？从今天开始我们就进行这些方面的学习。;1、掌握所用硫酸、硝酸、氢氟酸、氢氧化钠、三氯氧磷等药液的特性，所发生的化学方程式。 2、掌握晶体缺陷的类型。 3、掌握材料的光学特性。 4、了解半导体的欧姆接触特性。; 通过学习，了解制绒、扩散、刻蚀、PECVD、电极制备等设备的结构，并且会进行基本的操作。掌握椭偏移、冷热探针、电子天平秤、电子显微镜等检测设备的使用方法，并且能够通过检测数据判断制备工艺的合格与否。;任务一 硅片的清洗制绒;任务一 硅片的清洗制绒; 选择恰当的制绒试剂是制绒好坏的关键， 根据不同的硅片正确选择试剂；通过学习，掌握制绒的整个流程及其原理。;1、除去来料表面的机械损伤层； 2、除去表面的有机物，金属杂质； 3、在硅片两个表面形成一层绒面（或者表面织 构化）以增加硅片对光的吸收，降低反射 ;一、晶体硅表面的反射原理 二、单晶与多晶制绒区别 三、单晶硅片的制绒 四、多晶硅片的制绒;一、晶体硅表面的反射原理：; 晶体硅太阳电池一般是利用硅切片，由于在硅片切割过程中损伤，使得硅片表面有一层10～20μm的损伤层，在太阳电池制备时首先需要利用化学腐蚀将损伤层去除，然后制备表面绒面结构。; 对于单晶硅而言，选择择优化学腐蚀剂的碱性溶液，就可以在硅片表面形成金字塔结构，称为绒面结构， 由不同晶粒构成的铸造多晶硅片，由于硅片表面具有不同的晶向，利用非择优腐蚀的酸性腐蚀剂，在铸造多晶硅表面制造类似的绒面结构，增加对光的吸收。;单晶制绒后显微镜观测图 ; 在低浓度NaOH水溶液中，硅片表面发生腐蚀，产生密集的金字塔型角锥体结构。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为70-85oC化学反应方程式： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;（二）制绒前后的绒面;（三）??晶制绒工艺流程 ;一共有10个槽，5、6、8、10槽中是去离子水 异丙醇（Isopropanol IPA）(CH3)2CHOH 表面湿润作用 Na2SiO3·9 H2O作用：表面活性剂，以加快硅的腐蚀。 氢氟酸作用：去除硅表面的硅酸钠以及氧化物。主要反应方程式为： Na2SiO3(无色粘稠的液体)+2HF===H2SiO3 (不溶于水的白色胶状物)+2NaF SiO2+6HF===H2SiF6+2H2O 盐酸作用：去除硅片表面的金属离子。;1、插片 （1）片盒保持干净，片盒底部衬以海绵，将硅片插入片盒中，每盒最多插25片硅片。 （2）禁止手与片盒、硅片直接接触，必须戴塑料洁净手套或乳胶手套操作。每插100张硅片，需更换手套。 （3）操作中严禁工作服与硅片和片盒接触。; ;2、上料 （1）硅片插完后，取出片盒底部的海绵，扣好压条。化学药剂称重上料 （2）将已插好硅片的片盒整齐、有序的装入包塑的不锈钢花篮中，片盒之间有适当的间隔。;3、参数设置 加热制绒液体到设定温度以后，根据本班目标生产量在控制菜单上进行参数设置（包括粗抛、碱蚀、喷淋、鼓泡漂洗时间和产量的设置）。;4、甩干 从槽中取出硅片，然后把盛放硅片的花篮放在甩干机中甩干，根据实际情况设定甩干时间。往甩干机机中放置硅片时，要把放置的花篮对称放置，以防甩干机工作时运转不稳。;5、检测 清洗好的硅片要对减薄量和绒面进行检测。 所用仪器是： 电子天平秤和电子显微镜。;化学腐蚀液的配制、添加;制绒的设备;（四）影响单晶制绒的因素;（5）硅对碱的择优腐蚀是金字塔形成的本质，缺陷、沾污、异丙醇及硅酸钠含量会影响金字塔的连续性及金字塔大小。 （6）绒面形成最终取决于两个因素： 腐蚀速率及各向异性。 ;2、腐蚀速率快慢影响因子 （1）腐蚀液流至被腐蚀物表面的移动速率； （2）腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反应的反应速率； （3）生成物从被腐蚀物表面离开的速率。;（一）原理（酸性制绒）;化学反应方程式： Si+4HNO3H+H2O=SiO2+4NO2↑+2H2O SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O （易挥发的四氟化硅气体 ） SiF4+2HF=H2SiF6（可溶、易挥发）;绒面;四、多晶硅片的制绒;1、二号制绒槽：;2、四号碱洗槽;槽内结构;我校学生在进行下料收片;4、多晶制绒注意事项;我校学生在进行制绒操作;任务二 扩散制结; 扩散制结是电池片制造中至