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项目一项目一 晶体硅太阳电池制造工艺晶体硅太阳电池制造工艺项目导入项目导入知识目标知识目标技能目标技能目标 通过前面的学习,我们掌握了半导体的一通过前面的学习,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。进行这些方面的学习。项目导入项目导入1、掌握所用硫酸、硝酸、氢氟酸、氢氧、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,所发生的化钠、三氯氧磷等药液的特性,所发生的化学方程式。化学方程式。2、掌握晶体缺陷的类型。、掌握晶体缺陷的类型。3、掌握材料的光学特性。、掌握材料的光学特性。4、了解半导体的欧姆接触特性。、了解半导体的欧姆接触特性。知识目标知识目标 通通过过学学习习,了了解解制制绒绒、扩扩散散、刻刻蚀蚀、PECVD、电电极极制制备备等等设设备备的的结结构构,并并且且会会进进行行基基本本的的操操作作。掌掌握握椭椭偏偏移移、冷冷热热探探针针、电电子子天天平平秤秤、电电子子显显微微镜镜等等检检测测设设备备的的使使用用方方法法,并并且且能能够够通通过过检检测测数数据据判判断断制制备备工艺的合格与否。工艺的合格与否。技能目标技能目标任务一任务一 硅片的清洗制绒硅片的清洗制绒任务二任务二 扩散制结扩散制结任务三任务三 刻蚀刻蚀 任务四任务四 减反射膜的制备减反射膜的制备任务五任务五 电极制备电极制备项目内容项目内容任务一任务一 硅片的清洗制绒硅片的清洗制绒任务分析任务分析任务分析任务分析任务目的任务目的任务目的任务目的知识应用知识应用知识应用知识应用 选择恰当的制绒试剂是制绒好坏的关键,选择恰当的制绒试剂是制绒好坏的关键, 根据根据不同的硅片正确选择试剂;通过学习,掌握制绒的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。整个流程及其原理。任务分析任务分析1、除去来料表面的机械损伤层;、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;、除去表面的有机物,金属杂质;3、在在硅硅片片两两个个表表面面形形成成一一层层绒绒面面(或或者者表表面面织织 构化)以增加硅片对光的吸收,降低反射构化)以增加硅片对光的吸收,降低反射 任务目标任务目标一、晶体硅表面的反射原理一、晶体硅表面的反射原理二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒知识应用知识应用一、晶体硅表面的反射原理:一、晶体硅表面的反射原理: 当当光光入入射射到到一一定定角角度度的的斜斜面面,光光会会反反射射到到另另一一角角度度的的斜斜面面,形形成成二二次次或或者者多多次吸收,从而增加吸收率。次吸收,从而增加吸收率。制绒后硅表面的反射光制绒后硅表面的反射光一、晶体硅表面的反射原理一、晶体硅表面的反射原理 晶晶体体硅硅太太阳阳电电池池一一般般是是利利用用硅硅切切片片,由由于于在在硅硅片片切切割割过过程程中中损损伤伤,使使得得硅硅片片表表面面有有一一层层1020m的的损损伤伤层层,在在太太阳阳电电池池制制备备时时首首先先需需要要利利用用化化学学腐腐蚀蚀将将损损伤伤层层去除,然后制备表面绒面结构。去除,然后制备表面绒面结构。二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别 对对于于单单晶晶硅硅而而言言,选选择择择择优优化化学学腐腐蚀蚀剂剂的的碱碱性性溶溶液液,就就可可以以在在硅硅片片表表面面形形成成金金字字塔塔结结构构,称为绒面结构,称为绒面结构, 由由不不同同晶晶粒粒构构成成的的铸铸造造多多晶晶硅硅片片,由由于于硅硅片片表表面面具具有有不不同同的的晶晶向向,利利用用非非择择优优腐腐蚀蚀的的酸酸性性腐腐蚀蚀剂剂,在在铸铸造造多多晶晶硅硅表表面面制制造造类类似似的的绒绒面面结构,增加对光的吸收。结构,增加对光的吸收。二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别单晶制绒后显微镜观测图单晶制绒后显微镜观测图多晶制绒后显微镜观测图多晶制绒后显微镜观测图晶硅制绒后的绒面晶硅制绒后的绒面二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别 在在低低浓浓度度NaOH水水溶溶液液中中,硅硅片片表表面面发发生生腐腐蚀蚀,产产生生密密集集的的金金字字塔塔型型角角锥锥体体结结构构。大大多多使使用用廉廉价价的的浓浓度度约约为为1%的的氢氢氧氧化化钠钠稀稀溶溶液液来来制制备备绒绒面面硅硅,腐腐蚀蚀温温度度为为70-85oC化化学学反反应应方方程程式:式: Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2(一)原理(碱性制绒)(一)原理(碱性制绒)三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(二)制绒前后的绒面(二)制绒前后的绒面制绒前显微镜观测图制绒前显微镜观测图 制绒后显微镜观测图制绒后显微镜观测图绒面绒面三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 槽号1#槽2-4#槽7#槽9#槽功能去损伤层制绒去Na2SiO3去金属离子清洗液组成氢氧化钠氢氧化钠异丙醇硅酸钠氢氟酸盐酸NaOHNaOHIPANa2SiO39 H2OHFHCl三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒一共有一共有10个槽,个槽,5、6、8、10槽中是去离子水槽中是去离子水异丙醇(异丙醇(Isopropanol IPA)(CH3)2CHOH 表面湿润作用表面湿润作用Na2SiO39 H2O作用:表面作用:表面活性剂,以加快硅的腐蚀活性剂,以加快硅的腐蚀。氢氢氟氟酸酸作作用用:去去除除硅硅表表面面的的硅硅酸酸钠钠以以及及氧氧化化物物。主主要要反反应应方程式为: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。盐酸作用:去除硅片表面的金属离子。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 1、插片、插片(1)片盒保持干净,片盒底部衬以海绵,将硅片插入)片盒保持干净,片盒底部衬以海绵,将硅片插入片盒中,每盒最多插片盒中,每盒最多插25片硅片。片硅片。(2)禁止手与片盒、硅片直接接触,必须戴塑料洁净)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。每插手套或乳胶手套操作。每插100张硅片,需更换手套。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。)操作中严禁工作服与硅片和片盒接触。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 禁止手与片盒、硅片直接接触,须戴塑料洁净手套或乳胶手套操作片。不能与硅片和片盒接触垫海绵插片插插 片片三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 2、上料、上料(1)硅硅片片插插完完后后,取取出出片片盒盒底底部部的的海海绵绵,扣扣好好压压条条。化化学学药药剂称重上料剂称重上料(2)将将已已插插好好硅硅片片的的片片盒盒整整齐齐、有有序序的的装装入入包包塑塑的的不不锈锈钢钢花花篮篮中,片盒之间有适当的间隔。中,片盒之间有适当的间隔。上料上料三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 3、参数设置、参数设置 加加热热制制绒绒液液体体到到设设定定温温度度以以后后,根根据据本本班班目目标标生生产产量量在在控控制制菜菜单单上上进进行行参参数数设设置置(包包括括粗粗抛抛、碱碱蚀蚀、喷喷淋淋、鼓鼓泡泡漂洗时间和产量的设置)。漂洗时间和产量的设置)。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 4、甩干、甩干 从从槽槽中中取取出出硅硅片片,然然后后把把盛盛放放硅硅片片的的花花篮篮放放在在甩甩干干机机中中甩甩干干,根根据据实实际际情情况况设设定定甩甩干干时时间间。往往甩甩干干机机机机中中放放置置硅硅片片时时,要要把把放放置置的的花花篮篮对对称称放放置置,以以防防甩甩干干机机工作时运转不稳。工作时运转不稳。硅片甩干机硅片甩干机三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 5、检测、检测 清洗好的硅片要清洗好的硅片要对减薄量和绒面进行对减薄量和绒面进行检测。检测。 所用仪器是:所用仪器是:电子天平秤和电子显电子天平秤和电子显微镜。微镜。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 化学腐蚀液的配制、添加化学腐蚀液的配制、添加化学药剂称重化学药剂称重补加异丙醇补加异丙醇三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒制绒的设备制绒的设备三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(三)单晶制绒工艺流程(三)单晶制绒工艺流程 (四)(四)影响单晶制绒的因素影响单晶制绒的因素1、影响单晶制绒的因素、影响单晶制绒的因素(1)金字塔从硅片缺陷处产生。)金字塔从硅片缺陷处产生。(2)缺陷和表面沾污造成金字塔形成。)缺陷和表面沾污造成金字塔形成。(3)化化学学反反应应产产生生的的硅硅水水合合物物不不易易溶溶解解,从从而而导导致致金金字塔形成。字塔形成。(4)异丙醇和硅酸钠是产生金字塔的原因。)异丙醇和硅酸钠是产生金字塔的原因。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(5)硅对碱的择优腐蚀是金字塔形成的本质,)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。的连续性及金字塔大小。(6)绒面形成最终取决于两个因素:)绒面形成最终取决于两个因素: 腐蚀速率腐蚀速率及各向异性。及各向异性。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(四)(四)影响单晶制绒的因素影响单晶制绒的因素2、腐蚀速率快慢影响因子、腐蚀速率快慢影响因子(1)腐蚀液流至被腐蚀物表面的)腐蚀液流至被腐蚀物表面的移动速率移动速率;(2)腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反应的)腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反应的反应反应速率速率; (3)生成物从被腐蚀物表面)生成物从被腐蚀物表面离开的速率离开的速率。三、单晶硅片的制绒三、单晶硅片的制绒(四)(四)影响单晶制绒的因素影响单晶制绒的因素(一)原理(酸性制绒)(一)原理(酸性制绒) HF和和HNO3的的混混合合液液。其其中中HNO3 作作为为氧氧化化剂剂,它它与与硅硅反反应应,在在硅硅的的表表面面产产生生致致密密的的不不溶溶于于硝硝酸酸的的SiO2层层,使使得得HNO3 和和硅硅隔隔离离,反反应应停停止止;但但是是二二氧氧化化硅硅可可以以和和HF反反应应,生生成成可可溶溶解解于于水水的的络络合合物物六六氟氟硅硅酸酸,导导致致SiO2层层的的破破坏坏,从从而而硝硝酸酸对对硅硅的的腐腐蚀蚀再次进行,最终使得硅表面不断被腐蚀。再次进行,最终使得硅表面不断被腐蚀。四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒化学反应方程式:化学反应方程式:Si+4HNO3H+H2O=SiO2+4NO2+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2O (易挥发的四氟化硅气体易挥发的四氟化硅气体 )SiF4+2HF=H2SiF6(可溶、易挥发可溶、易挥发)四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(一)原理(酸性制绒)(一)原理(酸性制绒)绒面绒面制绒前显微镜观测图制绒前显微镜观测图 制绒后显微镜观测图制绒后显微镜观测图四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(二)制绒前后的绒面(二)制绒前后的绒面四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程1、二号制绒槽:、二号制绒槽:化学反应方程式:化学反应方程式:Si+4HNO3H+H2O=SiO2+4NO2+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2O (易挥发的四氟化硅气体易挥发的四氟化硅气体 )SiF4+2HF=H2SiF6(可溶、易挥发可溶、易挥发)四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程2、四号碱洗槽、四号碱洗槽 酸腐蚀易在多晶硅表面形成一层彩色均匀的酸腐蚀易在多晶硅表面形成一层彩色均匀的多孔硅膜多孔硅膜。这个多孔硅膜具有极低的反射系数,。这个多孔硅膜具有极低的反射系数,但是,它不利于但是,它不利于P-N结的形成和印刷电极,利用结的形成和印刷电极,利用NaOH溶液洗除多空硅,使用稀释的溶液洗除多空硅,使用稀释的NaOH溶液溶液来去除这个多孔硅膜。来去除这个多孔硅膜。四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程槽内结构槽内结构六号酸洗槽:六号酸洗槽:利于利于HCl和和HF洗除洗除杂质金属离子和进杂质金属离子和进一步去除硅表面残一步去除硅表面残留的二氧化硅。留的二氧化硅。 四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程我校学生在进行下料收片我校学生在进行下料收片 硅硅片片从从六六槽槽传传递递流流经经清清洗洗槽槽、干干燥燥槽槽、下下料料台台。在在此此处处,硅硅片片被被收集起来。收集起来。四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程4、多晶制绒注意事项、多晶制绒注意事项控制点控制点: 减薄量、绒面坑洞大小、反射率减薄量、绒面坑洞大小、反射率影响因素影响因素: 溶液浓度、反应时间、温度溶液浓度、反应时间、温度减减薄薄量量过过小小:损损伤伤层层去去除除不不干干净净,导导致致表表面面复复 合严重,影响合严重,影响Isc,最终影响,最终影响EFF。减薄量过大减薄量过大:反射率大,吸收光小,影响:反射率大,吸收光小,影响Isc,最终影响最终影响EFF;片子薄,碎片率增加。;片子薄,碎片率增加。四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程我校学生在进行制绒操作我校学生在进行制绒操作四、多晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒(三)多晶制绒的工艺流程(三)多晶制绒的工艺流程任务二任务二 扩散制结扩散制结任务分析任务分析任务分析任务分析任务目的任务目的任务目的任务目的知识应用知识应用知识应用知识应用 扩散制结是电池片制造中至关重要的扩散制结是电池片制造中至关重要的一步,通过学习,要掌握制结的原理和制一步,通过学习,要掌握制结的原理和制结的整个工艺流程,了解所用试剂的注意结的整个工艺流程,了解所用试剂的注意事项。事项。任务分析任务分析 1、用三氯氧磷(、用三氯氧磷(POCl3)管式扩散的方法,)管式扩散的方法,将原始的将原始的P型硅片的一面扩散进磷原子,形成型硅片的一面扩散进磷原子,形成P-N结。结。 2、吸杂,将硅片中的杂质吸附到硅片表面、吸杂,将硅片中的杂质吸附到硅片表面PSG层,然后通过酸洗的方式将层,然后通过酸洗的方式将PSG去除,从而去去除,从而去除杂质。除杂质。 3、合适的、合适的PN结深度可以使得硅片在烧结阶段结深度可以使得硅片在烧结阶段得到合适的欧姆接触,并且不会发生烧穿现象。得到合适的欧姆接触,并且不会发生烧穿现象。任务目的任务目的一、扩散定义一、扩散定义 二、太阳电池磷扩散方法二、太阳电池磷扩散方法三、三氯氧磷(三、三氯氧磷(POCl3)液态源扩散原理)液态源扩散原理四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程五、扩散影响因素五、扩散影响因素知识应用知识应用 当物质内有梯度(化学位、浓度、当物质内有梯度(化学位、浓度、应力梯度等)存在时,由于物质的热应力梯度等)存在时,由于物质的热运动而导致质点的定向迁移过程。扩运动而导致质点的定向迁移过程。扩散是一种传质过程,本质是质点的热散是一种传质过程,本质是质点的热运动。运动。一、扩散定义一、扩散定义1、三氯氧磷(、三氯氧磷(POCl3)液态源扩散)液态源扩散2、喷涂磷酸水溶液后链式扩散、喷涂磷酸水溶液后链式扩散3、丝网印刷磷浆料后链式扩散、丝网印刷磷浆料后链式扩散二、太阳电池磷扩散方法二、太阳电池磷扩散方法三、三氯氧磷(三、三氯氧磷(POCl3)液态源扩散原理)液态源扩散原理 三氯氧磷(三氯氧磷(POCl3)液态源扩散是现在企业)液态源扩散是现在企业中最常用的方法,即在高温的环境下,三氯氧磷中最常用的方法,即在高温的环境下,三氯氧磷与氧气反应形成五氧化二磷,五氧化二磷与硅反与氧气反应形成五氧化二磷,五氧化二磷与硅反应生成二氧化硅和磷,磷在高温的环境下,以间应生成二氧化硅和磷,磷在高温的环境下,以间隙态或替换位的形式进入硅片表面形成隙态或替换位的形式进入硅片表面形成N型层。型层。反应方程为:反应方程为:4POCl3+3O2=2P2O5 +6Cl22P2O5+5Si=5SiO2+4P晶硅内杂质的分布方式晶硅内杂质的分布方式三、三氯氧磷(三、三氯氧磷(POCl3)液态源扩散原理)液态源扩散原理 四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程扩散炉的简易结构扩散炉的简易结构1、清洗、清洗所所做做清清洗洗用用的的化化学学品品为为C2H2Cl3,熟熟称称TCA,初初次次扩扩散散前前,扩扩散散炉炉石石英英管管首首先先连连接接TCA装装置置,当当炉炉温温升升至至设设定定温温度度,以以设设定定流流量量通通TCA60分分钟钟清清洗洗石石英英管管。清清洗洗开开始始时时,先先开开O2,再再开开TCA;清清洗洗结结束束后后,先先关关TCA,再再关关O2。清清洗洗结结束束后后,将将石石英英管管连连接接扩扩散散源瓶,待扩散源瓶,待扩散四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程2、饱和、饱和 每班生产前,需对石英管进行饱和。炉温每班生产前,需对石英管进行饱和。炉温升至设定温度时,以设定流量通小升至设定温度时,以设定流量通小N2(携源)(携源)和和O2,使石英管饱和。,使石英管饱和。20分钟后,关闭小分钟后,关闭小N2和和O2。初次扩散前或停产一段时间以后恢复生产。初次扩散前或停产一段时间以后恢复生产时,需使石英管在时,需使石英管在950oC通源饱和通源饱和1小时以上。小时以上。四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程3、装片、装片 戴戴好好防防护护口口罩罩和和干干净净的的塑塑料料手手套套,将将清清洗洗甩甩干干的的硅硅片片从从传传递递窗窗口口取取出出,放放在在洁洁净净台台上上。用用吸吸笔笔依依次次将将硅硅片片从从硅硅片片盒盒中中取取出出,插入石英舟。插入石英舟。我校学生正在进行扩散前的插片我校学生正在进行扩散前的插片四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程4、送片、送片用舟叉将装满硅片的石英舟用舟叉将装满硅片的石英舟放在碳化硅臂浆上,保证平放在碳化硅臂浆上,保证平稳,缓缓推入扩散炉。稳,缓缓推入扩散炉。4、送片、送片用舟叉将装满硅片的石英舟用舟叉将装满硅片的石英舟放在碳化硅臂浆上,保证平放在碳化硅臂浆上,保证平稳,缓缓推入扩散炉。稳,缓缓推入扩散炉。扩散制结用的设备扩散制结用的设备四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程5、回温、回温 打开打开O2,等待石英管升温至设定温度。,等待石英管升温至设定温度。6、扩散、扩散 打打开开小小N2,以以设设定定流流量量通通小小N2(携携源源)进进行行扩扩散散。三三氯氯氧氧磷磷(POCl3)液液态态源源扩扩散散POCl3是是无无色色透透明的液体具有强烈的刺激性气味,承装在玻璃瓶中。明的液体具有强烈的刺激性气味,承装在玻璃瓶中。四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程7、关源,退舟、关源,退舟 扩扩散散结结束束后后,关关闭闭小小N2和和O2,将将石石英英舟舟缓缓缓缓退退至至炉炉口口,降降温温以以后后,用用舟舟叉叉从从臂臂桨桨上上取取下下石石英英舟舟。并并立立即即放放上上新新的的石石英英舟舟,进进行行下下一一轮轮扩扩散散。如如没没有有待待扩扩散散的的硅硅片片,将将臂臂浆浆推推入入扩扩散散炉炉,尽尽量量缩缩短短臂臂桨桨暴露在空气中的时间。暴露在空气中的时间。四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程8、卸片、卸片等等待待硅硅片片冷冷却却后后,将将硅硅片片从从石石英英舟舟上上卸卸下下并并放放置置在在硅硅片片盒盒中中,放入传递窗。放入传递窗。9、方块电阻测量、方块电阻测量利利用用四四探探针针测测试试法法对对扩扩散散制制结结后的硅片进行方块电阻的测量后的硅片进行方块电阻的测量。方块电阻测量仪方块电阻测量仪四、扩散制结工艺过程四、扩散制结工艺过程温度:温度越高,扩散速率越快温度:温度越高,扩散速率越快时间:时间越长,推进深度越大时间:时间越长,推进深度越大浓度:扩散浓度越大,方块越小浓度:扩散浓度越大,方块越小五、扩散影响因素五、扩散影响因素任务分析任务分析任务分析任务分析任务目的任务目的任务目的任务目的知识应用知识应用知识应用知识应用任务三任务三 刻蚀、去刻蚀、去PSG 扩扩散散后后的的硅硅片片表表面面、周周边边以以及及背背面面都都会会形形成成N型型层层和和PSG。通通过过学学习习,要要掌掌握握去去除除周周边边和和PSG的的原原理和工艺。理和工艺。任务分析任务分析 1、去去除除硅硅片片四四周周边边缘缘的的N型型层层,消除硅太阳能电池短路。消除硅太阳能电池短路。 2、去去除除扩扩散散后后硅硅片片表表面面的的PSG,提升电性能。提升电性能。任务目的任务目的一、刻蚀目的一、刻蚀目的二、刻蚀种类二、刻蚀种类三、去三、去PSG四、湿法刻蚀流程四、湿法刻蚀流程五、注意事项五、注意事项知识应用知识应用 由由于于在在扩扩散散过过程程中中,即即使使采采用用背背靠靠背背的的单单面面扩扩散散方方式式,硅硅片片的的所所有有表表面面(包包括括边边缘缘)都都将将不不可可避避免免地地扩扩散散上上磷磷。PN结结的的正正面面所所收收集集到到的的光光生生电电子子会会沿沿着着边边缘缘扩扩散散有有磷磷的的区区域域流流到到PN结结的的背背面面,而而造造成成短短路路。此此短短路路通通道道等等效效于于降降低低并并联联电电阻阻。经经过过刻刻蚀蚀工工序序,硅硅片片边边缘缘的的带带有有的的磷磷将将会会被被去去除除干干净净,避避免免PN结结短路造成并联电阻降低短路造成并联电阻降低。 一、刻蚀目的一、刻蚀目的刻蚀主要有刻蚀主要有干法刻蚀干法刻蚀和和湿法刻蚀湿法刻蚀两大类。两大类。1、干法刻蚀、干法刻蚀 即等离子体刻蚀,是采用高频辉光放电反应,使反应气体即等离子体刻蚀,是采用高频辉光放电反应,使反应气体激活成活性粒子,如原子或游离基,这些活性粒子扩散到需刻激活成活性粒子,如原子或游离基,这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位,在那里与被材料进行反应,形成挥发性反应物而被蚀的部位,在那里与被材料进行反应,形成挥发性反应物而被除去。除去。 干法刻蚀设备干法刻蚀设备夹具与底座卡紧夹具与底座卡紧夹具放置好后腔体夹具放置好后腔体内全图内全图二、刻蚀种类二、刻蚀种类2、湿法刻蚀、湿法刻蚀 利利用用滚滚轴轴,将将硅硅片片边边缘缘和和背背面面与与反反应应液液面面接接触触,采采用用硝硝酸酸和和氢氢氟氟酸酸与与硅硅片片反反应应,将将边边缘缘和和背背面面多多余余的的N型型层层去去除除。再再通通过过氢氢氟氟酸酸与与硅硅片片正正面面的的磷磷硅硅玻玻璃璃反反应,将磷硅玻璃去除。应,将磷硅玻璃去除。湿法刻蚀设备湿法刻蚀设备二、刻蚀种类二、刻蚀种类3、控制点、控制点(1)等等离离子子刻刻蚀蚀参参数数:设设定定功功率率450-70w,反反射射功功率率15w,辉辉光光时时间间600-1100s,辉辉光光气气压压50-110Pa。(2)刻刻蚀蚀后后须须测测试试硅硅片片边边缘缘是是否否为为P型型,刻刻蚀蚀宽宽度度小于小于0.5MM,如有刻蚀不彻底需要重新刻蚀。,如有刻蚀不彻底需要重新刻蚀。二、刻蚀种类二、刻蚀种类 刻蚀后进行的是去刻蚀后进行的是去PSG,去,去PSG工作原理为:工作原理为:扩扩散散时时POC13与与Si反反应应生生成成副副产产物物SiO2残残留留于于硅硅片片表表面面,形形成成一一层层磷磷硅硅玻玻璃璃(掺掺P2O5的的SiO2,含含有有未未渗渗入入硅硅片片的的磷磷源源)。磷磷硅硅玻玻璃璃对对于于太太阳阳光光线线有有阻阻挡挡作作用用,并并会会影影响响到到后后续续减减反反射射膜膜的的制制备备,需需要要去去除除。去去除除原原理理是是,利利用用HF与与SiO2能能够够快快速速反反应应的的化化学学特特性,使硅片表面的性,使硅片表面的PSG溶解。溶解。主要反映方程式主要反映方程式 4HF+SiO2=SiF4+2H2O三、去三、去PSG湿法刻蚀的工艺过程湿法刻蚀的工艺过程四、湿法刻蚀流程四、湿法刻蚀流程 湿湿法法刻刻蚀蚀是是集集去去周周边边PN结结和和去去PSG于于一一体体的的工工艺艺过过程程,所所用用设设备备与与清清洗洗制制绒绒设设备备类类似似,其其工工艺艺过过程程如如表表所所示示,整整个个过过程程一一共共有有七七个个槽槽,槽槽与与槽槽之之间间有有以以下关系:下关系: 1、“一一化化一一水水”,硅硅片片每每经经过过一一次次化化学学品品,都都会经过一次水喷淋清洗。会经过一次水喷淋清洗。 2、除除刻刻蚀蚀槽槽和和第第一一道道水水喷喷淋淋之之间间,其其它它的的槽槽和和槽槽之间都有吹液风刀。之间都有吹液风刀。四、湿法刻蚀流程四、湿法刻蚀流程 3、除刻蚀槽外,其它化学槽和水槽都是喷淋、除刻蚀槽外,其它化学槽和水槽都是喷淋结构,去结构,去PSG氢氟酸槽是喷淋结构,而且片子进氢氟酸槽是喷淋结构,而且片子进入到溶液内部。入到溶液内部。 4、最后一道水喷淋(第三道水喷淋)由于要、最后一道水喷淋(第三道水喷淋)由于要将所有化学品全部洗掉,所以水压最大。相应的,将所有化学品全部洗掉,所以水压最大。相应的,最后的吹干风刀气压最大。最后的吹干风刀气压最大。四、湿法刻蚀流程四、湿法刻蚀流程1、刻蚀前放片时盖板下第一片和最下面一片、刻蚀前放片时盖板下第一片和最下面一片P面要朝外。面要朝外。2、刻蚀机石英罩用酒精擦洗完不可直接投片进行刻蚀、刻蚀机石英罩用酒精擦洗完不可直接投片进行刻蚀辉光,必须等到酒精自动烘干之后方可进行操作。辉光,必须等到酒精自动烘干之后方可进行操作。3、硅片清洗完未及时甩干,会有水纹印产生。、硅片清洗完未及时甩干,会有水纹印产生。4、影响刻蚀效果的因素有:刻蚀机压力、辉光颜色。、影响刻蚀效果的因素有:刻蚀机压力、辉光颜色。五、注意事项五、注意事项5、去除、去除PSG槽体清洗的注意事项:槽体清洗的注意事项:首先排掉清洗槽、背面储水槽的液体,用无尘布首先排掉清洗槽、背面储水槽的液体,用无尘布擦拭槽壁至干净,擦拭后纯水冲洗槽壁,然后进擦拭槽壁至干净,擦拭后纯水冲洗槽壁,然后进水至正常液位,至此完成清洗。水至正常液位,至此完成清洗。6、交接班的事项:、交接班的事项:本版的运行状况(设备、工艺、质量),本版的运行状况(设备、工艺、质量),5S的的状况确认,操作记录与流程卡填写到那个序号,状况确认,操作记录与流程卡填写到那个序号,生产那个厂家、批号、等级,在制品的数量,工生产那个厂家、批号、等级,在制品的数量,工装夹具,机器的产数。装夹具,机器的产数。五、注意事项五、注意事项7、异常状况基本的处理和回馈的流程、异常状况基本的处理和回馈的流程确确认认异异常常状状况况,停停止止生生产产,上上报报直直接接主主管管,等待相关人员处理。等待相关人员处理。8、刻刻蚀蚀后后未未清清洗洗的的在在制制品品数数量量和和存存放放时时 间间的的要要 求求:数数量量小小于于1600片片,存存放放时时间间小于小于2小时。小时。9、清清洗洗甩甩干干后后未未镀镀膜膜的的在在制制品品数数量量和和存存 放放时时间间的的要要求求:数数量量小小于于800片片,存存放放时时间小于间小于0.5小时。小时。五、注意事项五、注意事项10、生产运行前必须检查每个槽位的时间设定。、生产运行前必须检查每个槽位的时间设定。11、换液时,必须穿戴防护用品和穿戴的先后顺、换液时,必须穿戴防护用品和穿戴的先后顺序为:序为: 防护用品:防毒面具、连体防护服、防酸防护用品:防毒面具、连体防护服、防酸碱鞋、乳胶手套、长袖防护手套。碱鞋、乳胶手套、长袖防护手套。 首先戴好乳胶手套,把鞋子脱了,接着穿首先戴好乳胶手套,把鞋子脱了,接着穿上连体防护服,然后把防酸碱鞋穿上,带好防毒上连体防护服,然后把防酸碱鞋穿上,带好防毒面具,最好带好长袖防护手套。面具,最好带好长袖防护手套。五、注意事项五、注意事项任务四任务四 减反射膜的制备减反射膜的制备任务分析任务分析任务分析任务分析任务目的任务目的任务目的任务目的知识应用知识应用知识应用知识应用 减减反反射射膜膜是是提提高高硅硅太太阳阳电电池池转转换换效效率率的的又又一一工工艺艺,减减反反射射膜膜不不仅仅可可以以增增加加光光的的吸吸收收,还还可可以以增增加加少少子子寿寿命命,是是制制备备太太阳阳电电池池的的重重要要工工艺艺流流程程。通通过过学学习习要要掌掌握握PECVD的的工工作作原原理理,SiNx:H的的钝化作用。钝化作用。任务分析任务分析 在在硅硅片片表表面面沉沉积积一一层层氮氮化化硅硅薄薄膜膜,利利用用光光学学增增透透原原理理,减减少少光光线线反反射射,并并同同时时起起到到硅硅片片表表面面的的顿顿化化作作用用,有有利利于于提高转换效率。提高转换效率。任务目的任务目的一、减反射原理一、减反射原理二、二、SiNx:H减反射膜和减反射膜和PECVD技术技术三、三、PECVD种类种类四、四、SiNx:H 简介简介五、制备过程五、制备过程六、六、SiNx:H的钝化作用的钝化作用七、七、PECVD对电性能影响对电性能影响九、九、PECVD技术的优势技术的优势八、制绒与减反射膜八、制绒与减反射膜知识应用知识应用 光照射到平面的硅片上,其中一部分被反射,即光照射到平面的硅片上,其中一部分被反射,即使对绒面的硅表面,由于入射光产生多次反射而增加使对绒面的硅表面,由于入射光产生多次反射而增加了吸收,但也有约了吸收,但也有约11%的反射损失。在其上覆盖一层的反射损失。在其上覆盖一层减反射膜层,可大大降低光的反射。当减反膜的折射减反射膜层,可大大降低光的反射。当减反膜的折射率和厚度的乘积等于四分之一入射波长,即率和厚度的乘积等于四分之一入射波长,即n1d1=/4时,从第二个界面返回到第一个界面的反时,从第二个界面返回到第一个界面的反射光与从第一个界面的反射光相位相差射光与从第一个界面的反射光相位相差180度,形成度,形成了相消干涉。了相消干涉。一、减反射原理一、减反射原理 若控制若控制n1d1的乘积等于太阳光强的乘积等于太阳光强度最强的蓝绿光波长的四分之一附近,度最强的蓝绿光波长的四分之一附近,则可有效的增加半导体对太阳光的吸则可有效的增加半导体对太阳光的吸收作用。收作用。 产生相消干涉的条件产生相消干涉的条件 不考虑吸收系数,反射率公式不考虑吸收系数,反射率公式 一、减反射原理一、减反射原理 如果膜材料的反射率是其两边材料的如果膜材料的反射率是其两边材料的折射率的几何平均值,即折射率的几何平均值,即n12=non2,则反,则反射率的最小值为零。射率的最小值为零。 除了有合适的折射率和膜后外,减反除了有合适的折射率和膜后外,减反射膜材料还必须是透明的,减反射膜常沉射膜材料还必须是透明的,减反射膜常沉积为非结晶的或无定形的膜层,以防止在积为非结晶的或无定形的膜层,以防止在晶界处的光散射问题。晶界处的光散射问题。一、减反射原理一、减反射原理二、二、SiNx:H减反射膜和减反射膜和PECVD技术技术 企业中常用的减反射膜是企业中常用的减反射膜是SiNx:H,制备技术是,制备技术是PECVD(等离子增强化学气相沉积)。(等离子增强化学气相沉积)。制备原理为:制备原理为: 利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加发热下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜。在样品表面形成固态薄膜。发生的反应方程式为:发生的反应方程式为:二、二、SiNx:H减反射膜和减反射膜和PECVD技术技术三、三、PECVD种类种类PECVD可分为直接式和间接式。可分为直接式和间接式。 直直接接式式:基基片片位位于于一一个个电电极极上上,直直接接接接触触等等离离子子体体,样样品品或或样样品品的的支支撑撑体体就就是是电电极极的的一一部部分分(低低频频放放电电10-500kHz或高频或高频13.56MHz)。)。 间接式:间接式:基片在等离子区域之外,等离子体基片在等离子区域之外,等离子体不直接打到样品表面,样品或其支撑体也不不直接打到样品表面,样品或其支撑体也不是电极的一部分。是电极的一部分。 三、三、PECVD种类种类 正正常常的的SiNx的的Si/N之之比比为为0.75,即即Si3N4。但但是是PECVD沉沉积积氮氮化化硅硅的的化化学学计计量量比比会会随随工工艺艺不不同同而而变变化化,Si/N变变化化的的范范围围在在0.75-2左左右右。除除了了Si和和N,PECVD的的氮氮化化硅硅一一般般还还包包含含一一定定比比例例的的氢氢原原子子,即即SixNyHz或或SiNx:H。Si/N比对比对SiNx薄膜性质的影响:薄膜性质的影响: 1、电阻率随、电阻率随x增加而降低增加而降低 2、折射率、折射率n随随x增加而增加增加而增加 3、腐蚀速率随密度增加而降低、腐蚀速率随密度增加而降低四、四、 SiNx:H 简介简介五、制备过程五、制备过程进料腔(1)加热腔(2)工艺腔(3)冷却腔(4)出料腔(5)进料腔有预热的作用,在载板进入腔体后,先冲入N2,再进行抽真空;加热腔在工艺中起着加热的作用;工艺腔在等离子及真空条件下,硅烷与氨气在400 C时反应生成Si3N4,覆盖在硅片表面上;进料腔与出料腔防止特色气体溢出,增加安全性。使电池片体逐渐降低温度 将刻蚀、去磷硅玻璃后的硅片从硅片盒中取出插入将刻蚀、去磷硅玻璃后的硅片从硅片盒中取出插入石墨舟中,如图,每个石墨舟可放置石墨舟中,如图,每个石墨舟可放置216片。插片完成片。插片完成后将石墨舟推入腔内。后将石墨舟推入腔内。从硅片盒向石墨舟中插片从硅片盒向石墨舟中插片五、制备过程五、制备过程PECVD设备设备 扩散车间净化等级为扩散车间净化等级为1万级万级五、制备过程五、制备过程 镀完减反射膜的硅片取出后要进行检测,检测镀完减反射膜的硅片取出后要进行检测,检测的主要内容是减反射膜的厚度和折射率,一般膜厚的主要内容是减反射膜的厚度和折射率,一般膜厚在在80-90nm,折射率在,折射率在2.04-2.10之间。所用的设备之间。所用的设备是椭偏移。是椭偏移。椭偏仪椭偏仪五、制备过程五、制备过程六、六、SiNx:H的钝化作用的钝化作用 由于硅晶体表面存在大量的空键,他由于硅晶体表面存在大量的空键,他们会吸引周围的金属杂质成为复合中心,们会吸引周围的金属杂质成为复合中心,从而缩短少子寿命最终影响太阳电池的性从而缩短少子寿命最终影响太阳电池的性能。因此对材料表面和体内缺陷进行钝化能。因此对材料表面和体内缺陷进行钝化非常重要。钝化工艺一般分非常重要。钝化工艺一般分表面氧钝化表面氧钝化和和氢钝化氢钝化。表面氧钝化:表面氧钝化: 通过热氧化使硅悬挂键饱和是一种比通过热氧化使硅悬挂键饱和是一种比较常用的方法,可使较常用的方法,可使Si-SiO2界面的复合界面的复合速率大大下降,其钝化效果取决于发射区速率大大下降,其钝化效果取决于发射区的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的的表面浓度、界面态密度和电子、空穴的俘获截面。在氢气氛围中退火可使钝化效俘获截面。在氢气氛围中退火可使钝化效果更加明显。果更加明显。六、六、SiNx:H的钝化作用的钝化作用氢钝化:氢钝化: 钝钝化化硅硅体体内内的的悬悬挂挂键键等等缺缺陷陷。在在晶晶体体生生长长中中受受应应力力等等影影响响造造成成缺缺陷陷越越多多的的硅硅材材料料,氢氢钝钝化化的的效效果果越越好好。氢氢钝钝化化可可采采用用离离子子注注入入或或等等离离子子 体体 处处 理理 。 在在 多多 晶晶 硅硅 太太 阳阳 电电 池池 表表 面面 采采 用用PECVD法法镀镀上上一一层层氮氮化化硅硅减减反反射射膜膜,由由于于硅硅烷烷分分解解时时产产生生氢氢离离子子,H能能与与硅硅中中的的缺缺陷陷或或杂杂质质进进行行反反应应,从从而而将将禁禁带带中中的的能能带带转转入入价价带带或或者导带。对多晶硅可产生氢钝化效果。者导带。对多晶硅可产生氢钝化效果。六、六、SiNx:H的钝化作用的钝化作用七、七、PECVD对电性能影响对电性能影响1、减减反反射射膜膜提提高高了了对对太太阳阳光光的的利利用用率率,有有助助于于提提高高光光生生电电流流密度,进而提高转换效率。密度,进而提高转换效率。2、薄薄膜膜中中的的氢氢对对电电池池的的表表面面钝钝化化降降低低了了发发射射结结的的表表面面复复合合速速率率,减减小小了了暗暗电电流流,提提升升了了开开路路电电压压,从从而而提提高高了了光光电电转转换换效率。效率。多晶硅电池镀膜前后的多晶硅电池镀膜前后的I-V曲线曲线八、制绒与减反射膜八、制绒与减反射膜制绒制绒与与减反射膜减反射膜是两个不同的工艺,都是高效电是两个不同的工艺,都是高效电池工艺的一部分。池工艺的一部分。制绒制绒就是去除机械损伤层,制作光陷阱,减少光就是去除机械损伤层,制作光陷阱,减少光反射。是属于电池制造过程中的第一个重要工序。反射。是属于电池制造过程中的第一个重要工序。减减反反射射膜膜的的原原理理就就是是位位于于介介质质和和电电池池表表面面具具有有一一定定折折射射率率的的膜膜,可可以以使使入入射射光光产产生生的的各各级级反反射射相相互互间间进进行行反反射射从从而而完完全全抵抵消消。用用SiO2或或SiNx作作为为减减反反射射膜膜还还可可以以降降低低表表面面复复合合,增增加加少少数数载载流流子子的寿命。的寿命。八、制绒与减反射膜八、制绒与减反射膜九、九、PECVD技术的优势技术的优势1、低低温温成成膜膜,常常用用温温度度区区间间 300400oC,对对基基体体影影响响小小,避避免免高高温温工工艺艺的的不不利利影影响响。如如:膜层晶粒粗大,膜层和基体间生成脆性相。膜层晶粒粗大,膜层和基体间生成脆性相。2、较较低低的的压压强强下下成成膜膜(20-100Pa),粒粒子子间间碰碰撞撞、散散射射作作用用提提高高了了膜膜厚厚及及成成分分的的均均匀匀性性,薄薄膜膜针针孔孔少少、组组织织致致密密,内内应应力力小小、不不易易产产生生裂纹。裂纹。任务五任务五 电极制备电极制备任务分析任务分析任务分析任务分析任务目的任务目的任务目的任务目的知识应用知识应用知识应用知识应用 太太阳阳能能电电池池的的关关键键是是PN结结,有有了了PN结结即即可可产产生生光光生生载载流流子子,但但有有光光生生载载流流子子的的同同时时还还必必须须将将这这些些光光生生载载流流子子导导通通出出来来,而而丝丝网网印印刷刷工工序序印印刷刷浆浆料料的的主主要要作作用用就就是是为为了了导导电电,把把电电池池片片中中的的电电子导通出来子导通出来 。任务分析任务分析1、丝网:、丝网:(1)印背电极:用银)印背电极:用银-铝浆,起导通作用,进行组件组装铝浆,起导通作用,进行组件组装时方便焊接时方便焊接(2)印背电场:用铝浆,收集电流,产生背表面场。)印背电场:用铝浆,收集电流,产生背表面场。(3)印表面电极:用银浆,形成栅线,收集光生载流子。)印表面电极:用银浆,形成栅线,收集光生载流子。 2、烧结:蒸发浆料中的有机成分,使浆料和硅片形成良、烧结:蒸发浆料中的有机成分,使浆料和硅片形成良好的欧姆接触好的欧姆接触任务目的任务目的一、基本原理一、基本原理二、工艺流程二、工艺流程三、操作注意事项三、操作注意事项四、常见不良及对策四、常见不良及对策知识应用知识应用 利利用用网网版版图图文文部部分分网网孔孔透透墨墨,非非图图文文部部分分网网孔孔不不透透墨墨的的基基本本原原理理进进行行印印刷刷。印印刷刷时时在在网网版版上上加加入入浆浆料料,刮刮胶胶对对网网版版施施加加一一定定压压力力,同同时时朝朝网网版版另另一一端端移移动动。浆浆料料在在移移动动中中从从网网孔孔中中挤挤压压到到承承印印物物上上,由由于于粘粘性性作作用用而而固固着着在在一一定定范范围围之之内内。由由于于网网版版与与承承印印物物之之间间保保持持一一定定的的间间隙隙,网网版版通通过过自自身身的的张张力力产产生生对对刮刮胶胶的的回回弹弹力力,并并通通过过回回墨墨刀刀将将浆浆料轻刮回初始位置,完成一个印刷行程。料轻刮回初始位置,完成一个印刷行程。 一、基本原理一、基本原理丝网网版外形丝网网版外形印刷过程印刷过程一、基本原理一、基本原理二、工艺流程二、工艺流程丝网印刷设备丝网印刷设备二、工艺流程二、工艺流程电极制备电极制备二、工艺流程二、工艺流程第一道:背面(正)电极印刷第一道:背面(正)电极印刷 使用使用Ag/Al浆浆(Ag浆浆),起导通作用,进行组件组,起导通作用,进行组件组装时方便焊接,装时方便焊接,Al背场的可焊性不佳。背场的可焊性不佳。印刷步骤:印刷步骤:1、将镀好膜的硅片,镀膜的一面朝下,放入印刷机、将镀好膜的硅片,镀膜的一面朝下,放入印刷机上料的承片盒内。上料的承片盒内。2、机器自动运行,进行印刷。、机器自动运行,进行印刷。二、工艺流程二、工艺流程3、用游标卡尺检测印刷是否偏移,并进行调整。、用游标卡尺检测印刷是否偏移,并进行调整。4、观察是否有漏浆、虚印、堵网等现象,并可视、观察是否有漏浆、虚印、堵网等现象,并可视情况进行处理。情况进行处理。5、注意压板、粘板,碎片等异常情况,并及时处、注意压板、粘板,碎片等异常情况,并及时处理。理。6、印刷完毕,进入烘箱烘干,后进行下道背面电、印刷完毕,进入烘箱烘干,后进行下道背面电场印刷。场印刷。二、工艺流程二、工艺流程第二道:背面电场印刷第二道:背面电场印刷 背电场印刷使用的是背电场印刷使用的是Al浆,有吸杂作用,并且浆,有吸杂作用,并且对对VOC有影响。高温情况下,杂质向有影响。高温情况下,杂质向Al-Si合金层合金层移动,并共熔,从而起到吸杂。并且移动,并共熔,从而起到吸杂。并且Al背场的存背场的存在,相当于补充了电池片中的的在,相当于补充了电池片中的的p+型掺杂,形成型掺杂,形成和和P-N结方向相同的电场,提高结方向相同的电场,提高VOC。二、工艺流程二、工艺流程印刷步骤:印刷步骤:1、经背面电极印刷烘干后的硅片,进行自动印刷。、经背面电极印刷烘干后的硅片,进行自动印刷。2、观察印刷是否偏移、虚印、漏浆、堵网等情况,、观察印刷是否偏移、虚印、漏浆、堵网等情况,并视情况进行调整。并视情况进行调整。3、注意压板、粘板,碎片等异常情况,并及时处理。、注意压板、粘板,碎片等异常情况,并及时处理。4、印刷完毕,进入烘箱烘干,后进行下道正面(负)、印刷完毕,进入烘箱烘干,后进行下道正面(负)电极印刷。电极印刷。二、工艺流程二、工艺流程第三道:正面电极印刷第三道:正面电极印刷 使使用用Ag浆浆,与与P-N结结在在烧烧结结后后形形成成欧欧姆姆接接触触,此此道道工工序序直直接接影影响响Rs和和Isc。烧烧结结时时,浆浆料料腐腐蚀蚀SiN层层,Ag浆浆进进入入电电池池片片内内部部,和和P-N结结接接触触。通通过过烘烘干干,有有机机溶溶剂剂完完全全挥挥发发,膜膜层层收收缩缩成成为为固固状状物物紧紧密密粘粘附附在在硅硅片片上上。烧烧结结工工艺艺是是采采用用银银硅硅的的共共晶晶温温度度,在在几几秒秒钟钟内内单单晶晶硅硅原原子子溶溶入入到到金金属属电电极极材材料料里里,之之后后又又几几乎乎同同时时冷冷却却形形成成再再结结晶晶层层,这这个个再再结结晶晶层层是是较较完完美美单单晶晶硅硅的晶格点阵结构,形成较好的欧姆接触。的晶格点阵结构,形成较好的欧姆接触。二、工艺流程二、工艺流程印刷步骤:印刷步骤:1、经背面电场印刷烘干后的硅片,进行自动印刷。、经背面电场印刷烘干后的硅片,进行自动印刷。2、观察印刷是否偏移、虚印、漏桨、堵网、断线等、观察印刷是否偏移、虚印、漏桨、堵网、断线等情况,并视情况进行调整。情况,并视情况进行调整。3、注意压板、碎片、粗点等异常情况,并及时处理。、注意压板、碎片、粗点等异常情况,并及时处理。4、经印刷结束后的硅片,进行烧结处理。、经印刷结束后的硅片,进行烧结处理。5、烧结结束,观察电池片是否有弯曲、铝苞、铝珠、烧结结束,观察电池片是否有弯曲、铝苞、铝珠等现象,并对前道印刷进行调整。等现象,并对前道印刷进行调整。二、工艺流程二、工艺流程烧结前电极烧结前电极烧结后电极烧结后电极二、工艺流程二、工艺流程背面电极(正电极)背面电极(正电极)正面电极主栅线正面电极副栅线正面电极(负电极)正面电极(负电极)二、工艺流程二、工艺流程1、及时清理传送臂和烘箱里的碎片,防止堵塞、及时清理传送臂和烘箱里的碎片,防止堵塞电机或产生新的碎片。电机或产生新的碎片。2、根据具体情况,及时调整印刷参数。、根据具体情况,及时调整印刷参数。3、出现报警时应首先查看报警信息显示,然后、出现报警时应首先查看报警信息显示,然后采取相应措施。采取相应措施。4、第一道人员在首印第一片时,必须用游标卡、第一道人员在首印第一片时,必须用游标卡尺测量印刷图形的位置,有无偏移。尺测量印刷图形的位置,有无偏移。三、操作注意事项三、操作注意事项5、第三道人员一定要看好机器,保证印刷质量、第三道人员一定要看好机器,保证印刷质量(如:漏浆、断线、虚印等)(如:漏浆、断线、虚印等)板没有及时发现)。板没有及时发现)。6、第二道人员要时刻看好机器,不能因人为因、第二道人员要时刻看好机器,不能因人为因素造成印刷不良(如:没有及时加浆料,粘板素造成印刷不良(如:没有及时加浆料,粘板没有及时发现)。没有及时发现)。 7、第三道人员一定要看好机器,保证印刷质量、第三道人员一定要看好机器,保证印刷质量(如:漏浆、断线、虚印等)(如:漏浆、断线、虚印等)三、操作注意事项三、操作注意事项1、Rs偏大偏大检查探针,接触是否良好,是否有碎片;检查测试是检查探针,接触是否良好,是否有碎片;检查测试是否异常;检查湿重否异常;检查湿重(三道三道),在允许范围内微调烧结温度。,在允许范围内微调烧结温度。 2、背场缺印、背场缺印 检查湿重和参数是否正常;如果面积小,手动补上。检查湿重和参数是否正常;如果面积小,手动补上。3、弓片、弓片 检查是否是超薄片;检查二道湿重是否异常或印刷检查是否是超薄片;检查二道湿重是否异常或印刷不均匀;检查烧结温度是否异常,通过拉炉温实现在不均匀;检查烧结温度是否异常,通过拉炉温实现在允许范围内微调烧结温度。允许范围内微调烧结温度。 四、常见不良及对策四、常见不良及对策4、漏浆、漏浆 检检查查印印刷刷参参数数是是否否正正常常,在在非非印印刷刷区区域域漏漏浆浆的的网网板板可可以以用用透透明明胶胶带带补补上上后后继继续续使使用用,在在印印刷刷区区域域漏漏浆浆的的网网板板给给与与擦擦拭拭处处理理,如如果果有有效效继继续续生生产产,无无效效则则更更换换网网板板,污染的台面纸要更换处理污染的台面纸要更换处理5、细栅线印粗、细栅线印粗 检检查查湿湿重重和和参参数数是是否否正正常常,一一侧侧印印粗粗,调调节节参参数数或或检检查查台台面面平平整整度度;整整体体印印粗粗,调调节节参参数数,更更换换刮刮刀刀和和网网板板;某根栅线印粗,更换网板,同时对该网板作标记。某根栅线印粗,更换网板,同时对该网板作标记。四、常见不良及对策四、常见不良及对策
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