太陽能電池刻蝕PPT精選文檔

1、1目錄刻蝕的作用及方法刻蝕的工藝設(shè)備、操作流程及常用化學(xué)品主要檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)常見問題及解決方法操作規(guī)范2一、刻蝕的作用及方法（一）太陽電池生產(chǎn)流程： 硅片生產(chǎn)線 電池生產(chǎn)線 組件生產(chǎn)線 刻蝕作為太陽能電池生產(chǎn)中的 N型 第三道工序其主要作用就是 去除擴(kuò)散后硅片四周的N型硅， 防止漏電。 去PSG顧名思義就是去除擴(kuò)散工 P型 序產(chǎn)生的磷硅玻璃層。反映方程 式如下： 擴(kuò)散后硅片P P的分布 SiOSiO2 2+6HF=H+6HF=H2 2SiFSiF6 6+2H+2H2 2O O 硅片制絨擴(kuò)散刻蝕去PSGPECVD印刷燒結(jié)電池3什么是PSG 意為含有P、P2O5的二氧化硅，由于在擴(kuò)散過程中干氧的通

2、入，在硅片表面形成一層二氧化硅，在高溫下POCL3與O2形成P2O5后，部分P原子進(jìn)入Si取代部分晶格上的Si原子形成N型層，部分則留在了SiO2中形成PSGPSG的影響1、磷硅玻璃的存在使得硅片在空氣中表面容易受潮，導(dǎo)致電流的降低和功率的衰減。2、死層的存在大大增加了發(fā)射區(qū)電子的復(fù)合，會導(dǎo)致少子壽命的降低，進(jìn)而降低了Voc和Isc。 4（二）刻蝕的制作方法：目前晶體硅太陽能電池一般采用干法和濕法兩種刻蝕方法。1、干法刻蝕原理 干法刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴(kuò)散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進(jìn)行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物而被去除。它的優(yōu)勢

3、在于快速的刻蝕速率同時可獲得良好的物理形貌（這是各向同性反應(yīng)）。2、濕法刻蝕原理 通過化學(xué)反應(yīng)，由滾輪的攜帶藥液在硅片非絨面刻蝕，經(jīng)過一次硅片180 的旋轉(zhuǎn)從而形成一個刻痕，將所處位置的PN結(jié)刻斷，以達(dá)到正面與背面絕緣的目的，同時進(jìn)行選擇性的刻蝕將擴(kuò)散深的PN結(jié)變成一定深度的淺PN結(jié)，最后經(jīng)過HF酸槽去除擴(kuò)散工序產(chǎn)生的磷硅玻璃層。 大致的腐蝕機(jī)制是HNO3氧化生成SiO2，HF再去除SiO2。下面為化學(xué)反應(yīng)式：（水在張力的作用下吸附在硅片表面） 3Si+4HNO3Si+4HNO3 3+18HF 3H+18HF 3H2 2SiFSiF6 6+4NO+8H+4NO+8H2 2O O 3Si+4HN

4、O3Si+4HNO3 3 3SiO 3SiO2 2+4NO+2H+4NO+2H2 2O OSiOSiO2 2+4HF SiF+4HF SiF4 4+2H+2H2 2O OSiFSiF4 4+2HF H+2HF H2 2SiFSiF6 65二、刻蝕的工藝設(shè)備、操作流程及常用化學(xué)品（一）刻蝕的工藝設(shè)備： SCHMID刻蝕機(jī)6（二）濕法刻蝕的流程及常用化學(xué)藥品槽體布局及工藝： 上片 操作方向 帶速1.58m/min上料臺達(dá)水流槽刻蝕 槽水槽堿槽水槽去PSG槽水槽吹干下料臺達(dá)槽號2#槽3#槽槽4#槽槽5#槽槽6#槽槽7#槽槽8#槽槽9#槽槽溶液DI-waterHF、HNO3DI-waterKOHDI-

5、waterHFDI-water作用刻蝕、背面拋光去多孔硅去PSG、疏水烘干硅片溫度常溫14常溫25常溫25、22常溫387（三）設(shè)備工作及工藝原理M1：硅片首先經(jīng)過1#模組的水流，水流將絨面覆蓋，方才進(jìn)入2#模組，目的是防止酸腐蝕絨面；M2：通過化學(xué)反應(yīng)，由滾輪的攜帶藥液在硅片非絨面刻蝕，經(jīng)過一次硅片180 的旋轉(zhuǎn)從而形成邊緣刻痕，將所處位置的PN結(jié)刻斷，以達(dá)到正面與背面絕緣的目的；M3：清洗；M4：通過KOH溶液去除硅片表面的多孔硅，并將從刻蝕模組中攜帶的未沖洗干凈的酸除去；M5：清洗；M601：利用HF將硅片正面的磷硅玻璃層去除；M602：拋光硅片下表面，使能與鋁背場形成好的歐姆接觸；M7

6、：清洗；8M8：烘干，它是通過兩臺空氣壓縮泵，通過兩次過濾（粗過濾、細(xì)過濾），最終送到兩組風(fēng)刀中對硅片進(jìn)行烘干，空氣最終溫度可達(dá)到40度，它的工作原理是一個物理變化過程，就是氣體分子之間的距離由小變大的過程，也就是一個散熱的過程；M9：檢測出片9（四）常用化學(xué)品的物理化學(xué)性質(zhì)化學(xué)藥品化學(xué)藥品物化性質(zhì)物化性質(zhì)處理方法處理方法HF（濃度是50%）無色透明至淡黃色冒煙的液體，有刺激性氣味，具有弱酸性，腐蝕性強(qiáng)。對牙、骨損害較嚴(yán)重，對皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性作用少量接觸立即用水清洗若大量接觸先擦拭干凈后用大量水沖洗HNO3（濃度是69%）無色透明液體，具有強(qiáng)氧化性，強(qiáng)腐蝕性，有窒息性刺激氣味，在空氣中冒煙，

7、見光易分解生成NO2而顯棕色同上KOH（濃度是50%）白色晶體，有強(qiáng)烈的腐蝕性，有吸水性，可用作干燥劑，溶于水同時放出大量的熱量同上10（五）影響工藝的因素及調(diào)試方法影響因素影響因素控制范圍控制范圍調(diào)試方法調(diào)試方法帶速1.580.05深度低減速；深度高加速溫度14-16深度低加溫度；深度高降低溫度藥液配比HNO3：HF為3：1不會變液面高度24-26mm深度低加大泵的功率；深度高降低泵的功率排風(fēng)350100m/h一般不調(diào)試補(bǔ)液量5000ml每次，酌情處理深度低加大補(bǔ)液量；深度低加大補(bǔ)液量11三、主要檢測項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)1、新?lián)Q藥液后需等到槽溫實(shí)際值到設(shè)定值時方可進(jìn)行投產(chǎn)（如藥液溫度，M8烘干溫度，液

8、面高度，電導(dǎo)率等）即電腦屏幕顯示正常的綠色時。2、批量投產(chǎn)前需先投入測試片，以觀察實(shí)際腐蝕深度。當(dāng)工藝穩(wěn)定后每兩小時進(jìn)行一次腐蝕量測試，具體測量方式如下： 先利用電子天平稱量一片腐蝕前的重量，將此重量填寫在工序腐蝕深度記錄表中，同時記錄好日期、班次、稱重時間、傳送速度，然后投入腐蝕槽運(yùn)行工藝?？涛g后取出此稱重片再稱量腐蝕后硅片的重量，填入表格，利用電子表格的公式直接求出腐蝕深度值。注：前后兩次稱量前都要將電子天平置于零，且稱量中要關(guān)好天平兩側(cè)的小門。 硅片單面腐蝕深度平均值為2.10.2m，如果超出范圍當(dāng)立即通知當(dāng)班工藝人員進(jìn)行調(diào)整。123、SCHMID的維護(hù)周期為：五道設(shè)備150萬片，濕法刻

9、蝕機(jī)的維護(hù)更換藥液后需要在腐蝕深度記錄表中認(rèn)真填寫更換時間和更換班組。4、硅片表面無可見臟污物、水印、指印、崩邊、缺角等缺陷方可進(jìn)行生產(chǎn)和下傳。13四、常見問題及解決方法（一）設(shè)備常見問題及解決方法1、臺達(dá)的常見問題及解決方法問題點(diǎn)問題點(diǎn)解決方法解決方法臺達(dá)卸載不吸片子有碎片遮住傳感器，及時清理傳感器處的碎片。如果不能恢復(fù)，重新啟動臺達(dá)卸載設(shè)備。疊片的處理及時在裝載處拿出疊片，如果發(fā)現(xiàn)時疊片已進(jìn)入SCHMID設(shè)備，制絨疊片以原來絨面為準(zhǔn)重新制絨；刻蝕疊片暫留本區(qū)，待二次制絨?？少惒荒苓M(jìn)入臺達(dá)設(shè)備重新放置可賽，注意位置不要偏斜；如果可賽還是不能正常進(jìn)入設(shè)備，重新啟動臺達(dá)設(shè)備；如果可賽還是不能正常

10、工作，可能是可賽已將變形，需及時通知設(shè)備人員修理以防止影響生產(chǎn)。（平時工作時注意拿可賽的方式，需兩手扣住可賽兩端的小孔，輕拿輕放，避免可賽螺絲松動和支桿變形。不用的可賽及時放入氮?dú)夤窕蚱椒旁谛≤嚿?。?4接上一頁問題點(diǎn)問題點(diǎn)解決方法解決方法可賽的放置方向刻蝕卸載處的可賽均是白色方塊向下放置，刻蝕裝載處的可賽是白色方塊向上放置。皮帶問題：臺達(dá)自動斷電、吸盤失靈(裝載，原因分別為吸嘴破裂、線路老化及松動)等報(bào)告設(shè)備修理。傳送帶進(jìn)片子歪 傳送帶將硅片送進(jìn)可賽后會發(fā)現(xiàn)有時可賽中的第50片是歪片，是機(jī)器系統(tǒng)問題，需將電腦重新啟動即可。152、SCHMID常見問題及解決方法問題點(diǎn)問題點(diǎn)解決方法解決方法刻蝕

11、旋轉(zhuǎn)臺處碎片的處理刻蝕旋轉(zhuǎn)臺處的碎片會卡住旋轉(zhuǎn)臺或是擋住旋轉(zhuǎn)臺處的傳感器，從而引起大量疊片，需立即停止進(jìn)片子，打開窗口，帶上防酸手套取出疊片，對旋轉(zhuǎn)臺處的碎片進(jìn)行清理?？涛g機(jī)M1水流異常如是水流量低可用工具將流水孔通一通，或?qū)㈤y門開大，如無效或無水流情況直接報(bào)告設(shè)備處理。SCHMID M3、M5、M7模組水流量過低過濾嘴阻塞，報(bào)告設(shè)備人員對其清理即可16接上頁問題點(diǎn)問題點(diǎn)解決方法解決方法泵流量低此時要停進(jìn)硅片，待機(jī)器中硅片全部出來后，停機(jī)，鑰匙轉(zhuǎn)到維修模式，將濾芯取出清洗干凈。再裝回去，鑰匙轉(zhuǎn)回來，開機(jī)測試合格后開始生產(chǎn)。chiller故障進(jìn)水口堵塞導(dǎo)致，停止生產(chǎn)，立即保設(shè)備刻蝕機(jī)M7海綿輪吸

12、不凈水找設(shè)備更換，其他同M5感應(yīng)器報(bào)警Reset復(fù)位，復(fù)位無效，報(bào)告設(shè)備處理開機(jī)后M8溫度過低報(bào)警關(guān)閉blower 3，達(dá)到設(shè)定溫度后在打開17（二）工藝常見問題及解決方法問題點(diǎn)問題點(diǎn)解決方法解決方法片子有細(xì)小滾輪印M8模組的溫度過低，片子不干。可相應(yīng)的調(diào)節(jié)熱風(fēng)和冷風(fēng)泵的功率，使模組內(nèi)溫度達(dá)到38左右。注意上熱風(fēng)的功率總是大于下熱風(fēng)的功率。模組氣體報(bào)警按下氣體報(bào)警器的reset鍵，然后按下SCHMID設(shè)備的消除鍵，報(bào)警解除SCHMID重新啟動后刻蝕深度較低開機(jī)之前對M2模組手動加入一定比例的酸液，然后在酸槽內(nèi)加入適量的激活片，20分鐘后可開機(jī)測試刻蝕深度，也可同時降低傳送片子的速度、升高溫度來幫助提高刻蝕深度，待刻蝕深度正常后再調(diào)節(jié)參數(shù)至正常范圍。擴(kuò)散面為非制絨面以擴(kuò)散面為準(zhǔn)進(jìn)行刻蝕18接上頁問題點(diǎn)問題點(diǎn)解決方法解決方法異常停機(jī)中滯留的片子制絨中具有雙面滾輪印的片子作廢片處理，具有單面滾輪印的片子以好面為基礎(chǔ)重新制絨；刻蝕中具有雙面滾輪印的片子作廢片處理，具有單面滾輪印的片子以無滾輪印面為下表面二次制絨。刻蝕后片子有水痕印加大M1水膜的覆蓋，同時觀察M2模組內(nèi)的液面是不是過高，還有就是存在氮?dú)夤竦钠訒r間是否太長，如時間較長的話就會出現(xiàn)此情況刻蝕機(jī)M3、M6的電導(dǎo)率異常M3：電導(dǎo)率的高低是根