晶體硅生產一般工藝流程

1、 晶體硅生產一般工藝流程     清洗清洗的目的：1去除硅片表面的機械損傷層。2對硅片的表面進行凹凸面(金字塔絨面）處理,增加光在太陽電池片表面的折射次數,利于太陽電池片對光的吸收,以達到電池片對太陽能價值的最大利用率。3清除表面硅酸鈉、氧化物、油污以及金屬離子雜質?；瘜W清理原理：HF去除硅片表面氧化層：HCl去除硅片表面金屬雜質：鹽酸具有酸和絡合劑的雙重作用，氯離子能與溶解片子表面可能沾污的雜質，鋁、鎂等活潑金屬及其它氧化物。但不能溶解銅、銀、金等不活潑的金屬以及二氧化硅等難溶物質。安全提示：NaOH、HCl、HF都是強腐蝕性的化學藥品，其固體顆粒、溶液、蒸汽會傷害到人的

2、皮膚、眼睛、呼吸道，所以操作人員要按照規(guī)定穿戴防護服、防護面具、防護眼鏡、長袖膠皮手套。一旦有化學試劑傷害了員工的身體，馬上用純水沖洗30分鐘，送醫(yī)院就醫(yī)。制絨制絨的目的：減少光的反射率，提高短路電流（Isc），最終提高電池的光電轉換效率。制絨的原理利用低濃度堿溶液對晶體硅在不同晶體取向上具有不同腐蝕速率的各向異性腐蝕特性，在硅片表面腐蝕形成角錐體密布的表面形貌 ，就稱為表面織構化。角錐體四面全是由111面包圍形成。     反應為：Si+2NaOH+H2O Na2SiO3 +2H2 影響絨面的因素：NaOH濃度無水乙醇或異丙醇濃度制絨槽內硅酸鈉的累計量

3、制絨腐蝕的溫度制絨腐蝕時間的長短槽體密封程度、乙醇或異丙醇的揮發(fā)程度擴散擴散的目的：在p型晶體硅上進行N型擴散，形成PN結，它是半導體器件工作的“心臟”；擴散方法：三氯氧磷（POCl3）液態(tài)源擴散噴涂磷酸水溶液后鏈式擴散絲網印刷磷漿料后鏈式擴散本公司采用第一種方法POCl3磷擴散原理：1        POCl3在高溫下（>600）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應式如下：2生成的P2O5在擴散溫度下與硅反應，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應式如下：3由上面反應式可以看出，POCl3熱分解時，如

4、果沒有外來的氧（O2）參與其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且對硅有腐蝕作用，破壞硅片的表面狀態(tài)。但在有外來O2存在的情況下，PCl5會進一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）。4生成的P2O5又進一步與硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可見，在磷擴散時，為了促使POCl3充分的分解和避免PCl5對硅片表面的腐蝕作用，必須在通氮氣的同時通入一定流量的氧氣 。5        在有氧氣的存在時，POCl3熱分解的反應式為： 4POCL3+5O22P2O5+6CL26      

5、60; POCl3分解產生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層含P2O5的SIO2（磷硅玻璃），然后磷原子再向硅中進行擴散 。影響擴散的因素：管內氣體中雜質源濃度的大小決定著硅片N型區(qū)域磷濃度的大小。2。表面的雜質源達到一定程度時，將對N型區(qū)域的磷濃度改變影響不大。3擴散溫度和擴散時間對擴散結深影響較大。4N型區(qū)域磷濃度和擴散結深共同決定著方塊電阻的大小。安全操作：所有的石英器具都必須輕拿輕放。源瓶更換的標準操作過程。依次關閉進氣閥門、出氣閥門，拔出連接管道，更換源瓶，連接管道，打開出氣閥門、進氣閥門。周邊刻蝕周邊刻腐目的：1去除硅片周

6、邊的n層，防止短路。2工藝方法有等離子刻蝕和激光劃邊。3我們采用等離子刻蝕機把周邊n層刻蝕掉。刻蝕方法：等離子刻蝕和濕法刻蝕。本公司采用等離子刻蝕。等離子體刻蝕原理：等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應，使反應氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進行反應，形成揮發(fā)性生成物而被去除。它的優(yōu)勢在于快速的刻蝕速率同時可獲得良好的物理形貌 。1母體分子CF4在高能量的電子的碰撞作用下分解成多種中性基團或離子。2其次，這些活性粒子由于擴散或者在電場作用下到達SiO2表面，并在表面上發(fā)生化學反應。3生產過程中，CF4中摻入O2，這樣有利于提高Si和SiO2的

7、刻蝕速率?？涛g影響因素：刻蝕時間和射頻功率硅片作為晶體硅太陽能電池的基礎材料，其質量對電池性能有很重要影響，下面以單晶硅片舉例說明一、少子壽命對電池性能的影響少子壽命是指半導體材料在外界注入（光或電）停止后，少數載流子從最大值衰減到無注入時的初值之間的平均時間。少子壽命值越大，相應的材料質量越好二、早期光致衰減對電池性能的影響1.早期光致衰減機理光照或電流注入導致硅片中的硼和氧形成硼氧復合體，從而使少子壽命降低，但經過退火處理，少子壽命又可恢復2.危害一方面會引起組件功率在使用的最初幾天內發(fā)生較大幅度的下降，使標稱功率和實際功率不符另一方面，如果同一組件內各個電池片光致衰減不一致，會造成原本分選時電性能一致的電池片，經過光照后，電性能存在很大偏差，引起組件曲線異常和熱斑現象，導致組件早期失效熱斑電池的溫度與周電池的溫度相差較大，過熱區(qū)域可引起EVA加快老化變黃，使該區(qū)域透光率下降，從而使熱斑進一步惡化，導致組件的早期失效。3.解決辦法1）改善硅單晶質量A.利用磁控直拉硅單晶工藝    此工藝不僅能控制單晶中的氧濃度，也使硅單晶縱向、徑向電阻率均勻性得到改善，但需配置磁場設備并提供激磁電源，增加成本和工藝難度；B.使用摻磷的N型硅片    從目前產業(yè)化的絲網