太陽能電池片生產(chǎn)工藝簡介

1、培訓(xùn)資料前道一 制絨工藝制絨目的1.消除表面硅片有機物和金屬雜質(zhì)。2.去處硅片表面機械損傷層。3.在硅片表面形成表面組織，增加太陽光的吸收減少反射。工藝流程來料，開盒，檢查，裝片，稱重，配液加液，制絨，甩干，制絨后稱重，絨面檢查，流出。單晶制絨1號機槽號123456789 作用超聲溢流制絨槽超聲噴淋溢流成份檸檬酸/雙氧水+氨水純水NaOH+IPA+Na2SiO3純水配液6瓶/25L+25L5瓶+3瓶+3瓶補加 液100-150g+1L無溫度90/606080常溫時間300/600200/5001200s3003004002號機槽號123456789 作用酸腐制絨槽酸洗溢流酸洗溢流溢流噴淋成份純

2、水HCL純水HF純水配液16L12L補加 液時間440 420 400400200400200200300甩干噴水（S）噴氮（S）延時（S）壓力MPa低速/高速（r/m）溫度30320100.40.7200/300128基本原理1#超聲去除有機物和表面機械損傷層。目前采用檸檬酸超聲，和雙氧水與氨水混合超聲。3#4#5#6#制絨利用NaOH溶液對單晶硅片進行各向異性腐蝕的特點來制備絨面。當各向異性因子（100）面與（111）面單晶硅腐蝕速率之比）=10時，可以得到整齊均勻的金字塔形的角錐體組成的絨面。絨面具有受光面積大，反射率低的特點?？梢蕴岣邌尉Ч杼柲茈姵氐亩搪冯娏?，從而提高太陽能電池的光轉(zhuǎn)

3、換效率。化學(xué)反應(yīng)方程式：Si+2NaOH+H2O=Nasio3+2H2影響因素1.溫度溫度過高，首先就是IPA不好控制，溫度一高，IPA的揮發(fā)很快，氣泡印就會隨之出現(xiàn)，這樣就大大減少了PN結(jié)的有效面積，反應(yīng)加劇,還會出現(xiàn)片子的漂浮，造成碎片率的增加?？煽爻潭龋赫{(diào)節(jié)機器的設(shè)置，可以很好的調(diào)節(jié)溫度。2.時間金字塔隨時間的變化：金字塔逐漸冒出來；表面上基本被小金字塔覆蓋，少數(shù)開始成長；金字塔密布的絨面已經(jīng)形成，只是大小不均勻，反射率也降到比較低的情況；金字塔向外擴張兼并，體積逐漸膨脹，尺寸趨于均等，反射率略有下降?？煽爻潭龋赫{(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)，可以精確的調(diào)節(jié)時間。3.IPA1.協(xié)助氫氣的釋放。2.減弱Na

4、OH溶液對硅片的腐蝕力度，調(diào)節(jié)各向因子。純NaOH溶液在高溫下對原子排列比較稀疏的100晶面和比較致密的111晶面破壞比較大，各個晶面被腐蝕而消融，IPA明顯減弱NaOH的腐蝕強度，增加了腐蝕的各向異性，有利于金字塔的成形。乙醇含量過高，堿溶液對硅溶液腐蝕能力變得很弱，各向異性因子又趨于1。可控程度：根據(jù)首次配液的含量，及每次大約消耗的量，來補充一定量的液體，控制精度不高。4.NaOH形成金字塔絨面。NaOH濃度越高，金字塔體積越小，反應(yīng)初期，金字塔成核密度近似不受NaOH濃度影響，堿溶液的腐蝕性隨NaOH濃度變化比較顯著，濃度高的NaOH溶液與硅反映的速度加快，再反應(yīng)一段時間后，金字塔體積更

5、大。NaOH濃度超過一定界限時，各向異性因子變小，絨面會越來越差，類似于拋光?？煽爻潭龋号cIPA類似，控制精度不高。5.Na2SiO3SI和NaOH反應(yīng)生產(chǎn)的Na2SiO3和加入的Na2SiO3能起到緩沖劑的作用，使反應(yīng)不至于很劇烈,變的平緩。Na2SiO3使反應(yīng)有了更多的起點，生長出的金字塔更均勻，更小一點 Na2SiO3多的時候要及時的排掉，Na2SiO3導(dǎo)熱性差，會影響反應(yīng),溶液的粘稠度也增加，容易形成水紋、花藍印和表面斑點?？煽爻潭龋汉茈y控制。4#酸洗HCL去除硅片表面的金屬雜質(zhì)鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用，氯離子能與多種金屬離子形成可溶與水的絡(luò)合物。6#酸洗HF去除硅片表面氧化層，S

6、iO2+6HF=H2siF6+2H2O?？刂泣c1減薄量定義：硅片制絨前后的前后重量差。控制范圍單晶125，硅片厚度在200±25微米以上，減薄量在0.5±0.2g；硅片厚度在200±25微米以上，減薄量在0.4±0.2g。單晶156，首籃減薄量在0.7±0.2g；以后減薄量在0.6±0.2g。2絨面判斷標準：成核密度高，大小適當，均勻。控制范圍：單晶：金字塔尺寸310um。3外觀無缺口，斑點，裂紋，切割線，劃痕，凹坑，有無白斑，贓污。異常處理問題原因解決方法硅片表面大部分發(fā)白，發(fā)白區(qū)域未出絨面1.NaOH含量偏低，不能充分進行反應(yīng)，或

7、者IPA含量過高，抑止反應(yīng)進行。1.首先判斷原因。2.增加NaOH的濃度，減少IPA的用量。3.如果不能調(diào)節(jié)，重新配制溶液。2.如果表現(xiàn)后續(xù)返工可以處理發(fā)白區(qū)域，則可以斷定NaOH濃度不夠。采用稀堿超聲。3.表面清潔度不好。延長超聲時間。4.溶液狀態(tài)不夠均勻。1.對溶液進行充分攪拌，補加溶液必須先溶解，加入之后必須進行溶液充分攪拌，使用燒杯或竿進行“8”字形狀攪拌溶液。2.查看電源控制柜相應(yīng)的加熱開關(guān)是否都在正常工作。硅片表面有白斑，部分白斑區(qū)域出現(xiàn)在不同硅片同一位置，白斑區(qū)域明顯表現(xiàn)為被覆蓋沒有出絨現(xiàn)象硅片表面的有機物等污染物粘附于硅片表面，阻止硅片制絨。只使用檸檬酸進行超聲，中間對超聲槽溶

8、液進行更換。硅片過腐，表現(xiàn)為絨面角錐體過大，減薄量過大堿濃度過大或反應(yīng)溫度過大，導(dǎo)致在<100>面上反應(yīng)速率遠大于  <111>面上反應(yīng)速率。測試溫度，確定是否為80度；稀釋溶液濃度，同時保證溶液的均勻性；降低下次堿配制的濃度。單晶硅片四邊都有白邊仍有白邊部份硅片反應(yīng)不夠充分，這部份對中間無白邊部份偏厚。換言之，整個硅片化學(xué)反應(yīng)不夠均勻，中間部份反應(yīng)放熱不易，導(dǎo)致反應(yīng)激烈。保證溶液均勻，控制硅片中心速度，增加緩沖劑。硅酸鈉溶液可視為緩沖劑。硅片兩側(cè)出現(xiàn)“花藍印”的白邊由于溶液中硅酸鈉的濃度過大，粘稠度增加，使得承片盒與硅片接觸的地方得不到充分反應(yīng)。視

9、花藍印的嚴重程度和數(shù)量。通常需要對溶液進行部分排放，并進行補對。鼓泡此時一定要開啟。雨點氫氣泡粘附或氫氣泡移動緩慢形成。雨點處的絨面相對正常區(qū)域主要表現(xiàn)為制絨不夠。1、 及早發(fā)現(xiàn)，并進行IPA補加，通常會去掉或消弱痕跡。2、 即使形成雨點狀不必繼續(xù)返工，鍍完減反射膜，可以蓋住。但這并不是成為做出雨點而不加以改善的理由。制絨時槽內(nèi)硅片區(qū)域性發(fā)白溶液不均勻或硅片本身原因?qū)е隆ｉL時間制絨未見效果，對相應(yīng)區(qū)域進行少許NaOH補充，撒在相應(yīng)槽區(qū)域即可；下次制絨之前需要對溶液攪拌均勻。制絨時硅片漂浮制絨IPA量不足，導(dǎo)致氫氣粘附于硅片表面，沒有及時被帶走。補加相應(yīng)IPA量即可。返工處理返工類型返工方法減薄

10、量實測值小于控制計劃規(guī)定下限重新制絨，制絨時間可視實際情況調(diào)整各種硅片表面異常根據(jù)減薄量的大小確定返工二 擴散工藝擴散目的在來料硅片P型硅片的基礎(chǔ)上擴散一層N型磷源，形成PN結(jié)。擴散原理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(yīng)式如下：5POCl3 =3PCl5+P2O5生成的P2O5在擴散溫度下與硅反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應(yīng)式如下： 2P2O5 + 5Si = 5SiO2 + 4PPOCl3熱分解時，如果沒有外來的氧（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

11、外來O2存在的情況下，PCl5會進一步分解成P2O5并放出氯氣（Cl2）其反應(yīng)式如下： 4PCl5+5O2 =2P2O5+10Cl2 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。就這樣POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中進行擴散。擴散類型1.恒定源擴散：在穩(wěn)態(tài)擴散的條件下，單位時間內(nèi)通過垂直于擴散方向的單位面積的擴散質(zhì)量與該截面處的濃度梯度成正比。2.限定源擴散：在再

12、分布過程中，擴散是在限定源的條件下進有的，整個擴散過程的雜質(zhì)源，限定于擴散前積累在硅片表面的無限薄層內(nèi)的雜質(zhì)總量，沒有外來雜質(zhì)補充即在硅片表面處的雜質(zhì)流密度。 車間使用的是兩步擴散：預(yù)淀積+擴散。預(yù)擴散是恒定源擴散，主要是使得硅片表面氣體濃度一致，保持整批方塊電阻是均勻性。主擴散是限定源擴散，并且在主擴散后通入大氮氣體，作為推進氣體，加大PN結(jié)深度。工藝流程TempressStep No.Step NameMessage 說明0Load/UnloadStand By等待并準備開始，溫度為Temp.Normal Recipe:0，舟的位置在起點，只通大N21Load InBoat In進舟2Pa

13、ddle OutBoat Out出漿3RecoveryStabilize升高溫度，等待溫度達到擴散溫度4StabilizeStabilize穩(wěn)定溫度5PrepurgePrepurge預(yù)擴散，大N2流量增加，通小N2和O26POCL3 DepDeposition擴散7PostpurgePostpurge再分布8Cool downCool down冷卻，溫度為Temp.Normal Recipe:0，只通大N29Paddle InBoat In進漿10Load BoatBoat Out出舟11ReturnLoad/Unload返回Step 0，等待開始12Critical StopStand By

14、緊急停止跳步程序48所步號時間Zone1Zone2Zone3小N2大N2干O2說明15408508408400250000進舟，準備并升溫，此時只通大N226008908808800250000將溫度升到擴散的要求，只通大N236008908808801200320002200預(yù)擴散，小量小N2和干O2，大N2流量增加47008908808800250001000將源氣體反應(yīng)完全，只通干大N2和O2512008908808801500320002500擴散再分布，通足量的大N2，小N2和干O2612008508408400250001000同步473008508508500250000降低溫度

15、，此時只通大N285408508508500250000出舟并等待開始影響因素1.溫度溫度T越高，擴散系數(shù)D越大，擴散速度越快。2.時間對于恒定源：時間t越長結(jié)深越深，但表面濃度不變。對于限定源：時間t越長結(jié)深越深，表面濃度越小。3.濃度決定濃度是因素：氮氣流量、源溫。表面濃度越大，擴散速度越快。4.第三組元主要是摻硼量對擴散的影響，雜質(zhì)增強擴散機制。在二元合金中加入第三元素時，擴散系數(shù)也會發(fā)生變化。摻硼量越大，擴散速率越快。即電阻率越小，越容易擴散。控制點方塊電阻，外觀，單片均勻性，整管均勻性。方塊電阻：表面為正方形的半導(dǎo)體薄層在電流方向所呈現(xiàn)的電阻。R=電阻率*L/S,對方塊硅片，長度等于

16、寬度，則R=電阻率/厚度，方塊電阻(Ns*Xj) Ns：電化學(xué)濃度，Xj：擴散結(jié)深?？刂品秶行姆綁K電阻：單晶：4248。同一硅片擴散方塊電阻中心值不均勻度：小于等于12%（48）10%（T）。同一爐擴散方塊電阻中心值不均勻度：小于等于25%（48）15%（T）。48所擴散過程中問題解決方案問題原因解決方法擴散不到1.爐門沒關(guān)緊，有源被抽風抽走。2.攜帶氣體大氮量太小，不能將源帶到管前。3.管口抽風太大。1.由設(shè)備人員將爐門重新定位，確保石英門和石英管口很好貼合。2.增大攜帶氣體大氮的流量。3.將石英門旁邊管口抽風減小。擴散方塊電阻偏高/偏低偏高：1.擴散溫度偏低。2.源量不夠，不能足夠摻雜。

17、3.源溫較低于設(shè)置20度。 4.石英管飽和不夠。1.升高擴散溫度，加大源量.2.延長擴散時間。3.增加淀積溫度。偏低。 1.擴散溫度偏高。 2.源溫較高于20度。1.減小擴散溫度。2.減少擴散時間。3.減少淀積溫度。擴散片與片間方塊電阻不均勻擴散溫度不均勻重新拉擴散爐管恒溫擴散后單片上方塊電阻不均勻擴散氣流不均勻，單片上源沉積不均勻。1.調(diào)整擴散氣流量，加勻流板。2.調(diào)整擴散片與片之間距離。擴散后硅片上有色斑甩干機擴散前硅片沒甩干調(diào)整甩干機設(shè)備及工藝條件擴散過程中偏磷酸滴落長時間擴散后對擴散管定期進行HF浸泡清洗環(huán)境濕度過大增大除濕機功率太陽能電池效率忽高忽低擴散間或石英管被污染，特別是在生產(chǎn)

18、線被改造時最明顯。清洗石英管及石英制品，加強擴散間工藝衛(wèi)生，強化TCA。擴散方塊電阻正常，但填充因子偏低。品質(zhì)因子有問題， n趨向于2，J02偏大，表明結(jié)區(qū)復(fù)合嚴重。方法同上Tempress擴散過程中問題解決方案問題原因解決方法方塊電阻在源一側(cè)低，爐口處高1. 爐門與爐管的密封性不好2. 尾部排氣嚴重3. 假片數(shù)量太少1. 調(diào)整爐門密封性2. 減少尾部排氣氣流3. 使用更多的假片單片（交叉）方塊電阻在源一側(cè)低，爐口處高1. 爐門與爐管的密封性不好2. 尾部排氣嚴重3. 假片數(shù)量太少1. 調(diào)整爐門密封性2. 減少尾部排氣氣流3. 使用更多的假片單片（交叉）方塊電阻均勻性差1. POCl3 不夠2

19、. 排氣壓力過高3. 沉積溫度過高1. 增加小N2流量2. 降低排氣壓力3. 降低沉積溫度頂部的方塊電阻低，底部的高1. 舟被污染2. 校準硅片不是最好的（可能被磨光）3. 硅片在爐管中的位置太高4. 槳比硅片和爐管溫度低1. 使用新的干凈的舟2. 使用好的校準硅片，而不是磨光。3. 使用低腳的舟。4. 在升溫步后插入回溫步驟。邊緣處方塊電阻低，中心高1. 假片被污染2. 校準硅片不是最好的（可能被磨光）3. 硅片在爐管中的位置太高4. 槳比硅片和爐管溫度低1. 使用新的假片2. 使用好的校準硅片，而不是磨光3. 使用低腳的舟4. 在升溫步后插入穩(wěn)定溫度步驟方塊電阻均勻性不連續(xù)1. 爐管和舟沒

20、有飽和2. 假片被污染3. 校準硅片不是最好的（可能被磨光）4. 石英件或硅片臟5. 沿著擴散爐通風6. 氣流不足1. 預(yù)先處理爐管和舟2. 使用新的假片3. 使用好的校準硅片，而不是磨光4. 清洗爐管、舟、隔熱包塊和勻流擋板5. 使用干凈的硅片6. 通過關(guān)閉可能的通風孔減小通風或者減小潔凈室的過壓。7. 增加N2和干O2流量整管方塊電阻太高1. 沉積時間過短2. 沉積溫度過低3. 推進時間太短4. 推進溫度太低1. 增加沉積時間2. 增加沉積溫度3. 增加推進溫度4. 增加推進溫度整管方塊電阻太低1. 沉積時間過長2. 沉積溫度過高3. 推進時間太長4. 推進溫度太高1. 減少沉積時間2.

21、減少沉積溫度3. 減少推進溫度4. 減少推進溫度返工處理方塊電阻不在規(guī)定范圍內(nèi)：1.輕微超出范圍要求重新擴散，嚴重超出要求重新制絨。2.低于范圍要求從新制絨。氧化發(fā)藍：去PSG工序，反面擴散。色斑等由硅片表面問題引起的玷污：去PSG后從新制絨。偏磷酸：去PSG后，重新制絨。三 刻蝕工藝刻蝕目的將硅片邊緣的帶有的磷去除干凈，避免PN結(jié)短路造成并聯(lián)電阻降低?？涛g原理采用干法刻蝕。采用高頻輝光放電反應(yīng)，采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或各種游離基，這些活性粒子擴散到硅片邊緣，在那里與硅進行反應(yīng)，形成揮發(fā)性生成物四氟化硅而被去除。化學(xué)公式：CF4+SIO2=SIF4+CO2工藝流

22、程預(yù)抽，主抽，送氣，輝光，抽空，清洗，預(yù)抽，主抽 ，充氣。影響因素1.射頻功率射頻功率過高：等離子體中離子的能量較高會對硅片邊緣造成較大的轟擊損傷，導(dǎo)致邊緣區(qū)域的電性能差從而使電池的性能下降。在結(jié)區(qū)（耗盡層）造成的損傷會使得結(jié)區(qū)復(fù)合增加。射頻功率太低：會使等離子體不穩(wěn)定和分布不均勻，從而使某些區(qū)域刻蝕過度而某些區(qū)域刻蝕不足，導(dǎo)致并聯(lián)電阻下降。2.時間刻蝕時間過長：刻蝕時間越長對電池片的正反面造成損傷影響越大，時間長到一定程度損傷不可避免會延伸到正面結(jié)區(qū)，從而導(dǎo)致?lián)p傷區(qū)域高復(fù)合?？涛g時間過短：刻蝕不充分，沒有把邊緣鱗去干凈，PN結(jié)依然有可能短路造成并聯(lián)電阻降低。4. 壓力壓力越大，氣體含量越少，

23、參與反應(yīng)的氣體也越多，刻蝕也越充份。注意事項1.操作人員必須隨時觀察氣流量、反射功率、反應(yīng)室壓力和輝光顏色的穩(wěn)定性。輝光顏色或功率如有異常，應(yīng)及時報告相關(guān)設(shè)備人員。必須抽測刻蝕效果，如有異常，重新刻蝕，并通知工藝人員。注意，不能將擴散面弄混。2.夾具、環(huán)氧板、刻蝕機石英罩等要定期清洗，保持刻蝕間的工藝衛(wèi)生，長時間停止使用，再次使用之前必須輝光清洗。去磷硅玻璃擴散過程中，POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面， P2O5與Si反應(yīng)生成SiO2和磷原子，這一含有磷原子的二氧化硅層稱之為磷硅玻璃?；驹砝肏F能SiO2反應(yīng)，與其反應(yīng)式為：SiO2+4HFSiF4+2H2O但是如果HF過量，則

24、SiF4會和HF繼續(xù)反應(yīng)，總的反應(yīng)式為：SiO2+6HFH2SiF6+2H2O工藝流程槽號1234成分HF HCL純水純水純水配液8L 8L時間180220220220注意事項1.插片務(wù)必確認擴散面的方向。2.必須對花籃進行隨時擦拭，更化氫氟酸必須同時對槽進行徹底清洗。在配制和清洗時，一定要做好保護措施。有氫氟酸和硅片接觸的地方，禁止近距離使用照明。硅片在兩個槽中（懸掛在空中）的停留時間不得過長，防止硅片被氧化。3.烘干或甩干的時間不能隨便縮短！防止干燥不徹底。當硅片從1號槽氫氟酸中提起時，觀察其表面是否脫水，如果脫水，則表明磷硅玻璃已去除干凈；如果表面還沾有水珠，則表明磷硅玻璃未被去除干凈。

25、控制點1. 邊緣有效刻蝕寬度小于0.5mm。2. 側(cè)面導(dǎo)電類型為P型。異常處理工 序故障表現(xiàn)診 斷措 施刻蝕硅片邊緣呈現(xiàn)暗色（刻通正常為金屬色）工藝一般不會有問題，主要是刻蝕機器出現(xiàn)故障，通常伴有壓力不穩(wěn)定、輝光顏色不正常、功率和反射功率超出范圍、氣體流量偏出設(shè)定值等現(xiàn)象停止使用，要求設(shè)備進行檢修。有效刻蝕寬度過大（鉆刻、刻過現(xiàn)象）硅片沒有被夾具加緊，存在縫隙；硅片沒有被對其；環(huán)氧板變形，邊緣向里延伸；加強員工意識，要求操作規(guī)范；更換出現(xiàn)問題的環(huán)氧板。去PSGPECVD工序存在水紋印清洗后的硅片沒有及時甩干清洗之后的硅片必須立刻甩干，不能滯留在空氣中。PECVD工序有鍍膜發(fā)白現(xiàn)象清洗不干凈；甩

26、干后的硅片在空氣中暴露時間過長，導(dǎo)致氧化做返工處理，對硅片必須清洗干凈，甩干之后的硅片不能放置于空氣中，必須及時鍍膜，否則重新清洗。返工處理測試邊緣為N型：重新刻蝕。后道四 PECVDPE目的在硅片表面沉積一層氮化硅減反射膜，以增加入射在硅片上的光的透射，減少反射，氫原子攙雜在氮化硅中附加了氫的鈍化作用。其化學(xué)反應(yīng)可以簡單寫成：SiH4+NH3=SiN:H+3H2。基本原理PECVD技術(shù)原理是利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電（或另加發(fā)熱體）使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜。PECV

27、D方法區(qū)別于其它CVD方法的特點在于等離子體中含有大量高能量的電子，它們可以提供化學(xué)氣相沉積過程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過程，生成活性很高的各種化學(xué)基團，因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍，使得原來需要在高溫下才能進行的CVD過程得以在低溫下實現(xiàn)。 基本特征1.薄膜沉積工藝的低溫化（<450）。2.節(jié)省能源，降低成本。3.提高產(chǎn)能。4.減少了高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減。擴散方式PE設(shè)備有兩類：平板式和管式。按反應(yīng)方式分為：直接式（島津）和間接式（RothRau ）。直接式：基片位于一個電極上，直接接觸等離子體。 間接式：基片不接觸激發(fā)

28、電極。在微波激發(fā)等離子的設(shè)備里，等離子產(chǎn)生在反應(yīng)腔之外，然后由石英管導(dǎo)入反應(yīng)腔中。在這種設(shè)備里微波只激發(fā)NH3，而SiH4直接進入反應(yīng)腔。間接PECVD的沉積速率比直接的要高很多，這對大規(guī)模生產(chǎn)尤其重要。影響因素1頻率射頻PECVD系統(tǒng)大都采用50kHz13.56 MHz的工業(yè)頻段射頻電源。較高頻率（>4MHz）沉積的氮化硅薄膜具有更好的鈍化效果和穩(wěn)定性。2射頻功率增加RF功率通常會改善SiN膜的質(zhì)量。但是，功率密度不宜過大，超過1W/cm2時器件會造成嚴重的射頻損傷。3襯底溫度PECVD膜的沉積溫度一般為250400。這樣能保證氮化硅薄膜在HF中有足夠低的腐蝕速率，并有較低的本征壓力，

29、從而有良好的熱穩(wěn)定性和抗裂能力。低于200下沉積的氮化硅膜，本征應(yīng)力很大且為張應(yīng)力，而溫度高于450時膜容易龜裂。4氣體流量影響氮化硅膜沉積速率的主要氣體是SiH4。為了防止富硅膜，選擇NH3/SiH4=220（體積比）。氣體總流量直接影響沉積的均勻性。為了防止反應(yīng)區(qū)下游反應(yīng)氣體因耗盡而降低沉積速率，通常采用較大的氣體總流量，以保證沉積的均勻性。5反應(yīng)氣體濃度SiH4的百分比濃度及SiH4/NH3流量比，對沉積速率、氮化硅膜的組分及物化性質(zhì)均有重大影響。理想Si3N4的Si/N0.75，而PECVD沉積的氮化硅的化學(xué)計量比會隨工藝不同而變化，但多為富硅膜，可寫成SiN。因此，必須控制氣體中的S

30、iH4濃度，不宜過高，并采用較高的SiN比。除了Si和N外，PECVD的氮化硅一般還包含一定比例的氫原子，即SixNyHZ或SiNx :H。6反應(yīng)壓力、和反應(yīng)室尺寸等都是影響氮化硅薄膜的性能工藝參數(shù)。控制點折射率PECVD氮化硅膜的折射率隨Si/N比在一定范圍內(nèi)波動，n=1.8-2.4.氮原子含量增加，折射率降低;硅原子含量增加，折射率增大。此外，還和沉積溫度有關(guān)，沉積溫度提高，折射率增大，這是由于溫度升高使薄膜致密度提高的緣故?？刂品秶?.02.15膜厚：氮化硅膜的厚度?？刂品秶簡尉В?0mm83mm。多晶：導(dǎo)津，76mm89mm；ROTH&RAU，70mm83mm。異常處理故障

31、表現(xiàn)診 斷措 施RothRau整體鍍膜顏色不符合要求氮化硅層厚度偏離正常范圍調(diào)整帶速至顏色符合要求，偏紫增加帶速，偏藍降低帶速。石墨托盤兩邊和中間鍍膜顏色有差異兩邊和中間沉積速率不同調(diào)節(jié)兩邊微波峰值功率或Ton, Toff使鍍膜均勻。部分氣孔堵塞用N2吹掃15-30分鐘，嚴重的要打開腔室手工通孔，并每半年更換一次gas shower鍍膜顏色不穩(wěn)定微波反射功率異常，或微波有泄漏停止工藝，重新安裝微波天線或更換石英管。沉壓后顏色異常折射率不在范圍內(nèi)調(diào)整NH3和SiH4流量比例使折射率達到要求。壓強達不到工藝要求腔體有漏氣重新開腔擦拭密封圈或更換密封圈、更換或重裝石英管或其管口密封圈，嚴重時用氦檢儀

32、做漏氣點檢查并排除異常。膜層顏色黯淡無光澤反應(yīng)腔室漏氣或氣壓偏高通知設(shè)備人員檢修。SiH4流量過高降低SiH4流量，但要保證折射率正常。腔體內(nèi)有硅片碎片載板掛鉤變形或傳動軸異常有掛鉤變形的載板要及時更換，傳動軸擦拭或有異常請設(shè)備檢修。Cart 卡在腔體內(nèi)傳感器或傳動軸異常請設(shè)備檢修。CART某部位突然出現(xiàn)片子偏薄，位置固定加熱腔體內(nèi)有碎片清掃維護時，拿除腔體加熱器上的碎片，偏薄現(xiàn)象就會消失。島津整體鍍膜顏色不符要求氮化硅層厚度偏離正常范圍調(diào)整鍍膜時間至顏色符合要求，偏藍減少時間，偏紅增加時間。CART上邊緣片子嚴重偏薄，位置固定一般發(fā)生在清掃后，或更換泵、泵油等狀況下，部分電極板特氣孔堵塞所致

33、通過更長時間的工藝運行，打開特氣孔后即會自行恢復(fù)正常。鍍膜顏色不穩(wěn)定氣體流量不穩(wěn)或電極板異常檢修氣體流量閥或電極板到了壽命，更換電極板。鍍膜時顏色異常折射率不在范圍內(nèi)調(diào)整NH3和SiH4流量比例和總流量時折射率達到要求。某腔體由于溫度過高，超出設(shè)定溫度，造成CART滯留，不能進入下一腔體。測溫裝置(熱電偶)或其附件有問題，造成測溫偏差。設(shè)備需檢驗測溫裝置并更換備件。電池Rsh突然明顯異常L/C或H/C腔漏氣、電極板質(zhì)量問題，未到了更換期限，提前到了使用壽命、清掃時帶入污染源。若漏氣需設(shè)備檢漏并維修；若電極板原因，視情況嚴重，可協(xié)調(diào)縮短更換周期，安排更換電極板；若分析是清掃時污染的原因，可通過空

34、跑一定時間，帶出污染源。清掃后效率突然嚴重下降。清掃時帶入污染源所致。正常工藝空跑一段時間，帶出污染源。返工處理膜厚折射率在范圍之外，色澤不勻，鍍膜雜質(zhì)嚴重：去PSG工序把膜去掉，HF10桶，去膜時間900-1000秒，其他槽水洗360秒。思考與問題氮化硅的顏色是由其厚度不同反射出來的光波長不同決定的，但厚度不同時減反射的功能是一致的，即藍色說明紅綠黃等攜帶主要能量的可見光被利用了。深藍色減反射對波長范圍略寬一些，如淺藍色波，但并不提高電池片效率，因為晶體硅電池只對200-700nm的波長敏感，超過這個范圍就算沒被減反射層偷出去，也是利用不上的。（編者加）五 絲網(wǎng)印刷基本原理基本原理：利用網(wǎng)版

35、圖文部分網(wǎng)孔透墨，非圖文部分網(wǎng)孔不透墨的基本原理進行印刷。印刷時在網(wǎng)版上加入漿料，刮膠對網(wǎng)版施加一定壓力，同時朝網(wǎng)版另一端移動。漿料在移動中從網(wǎng)孔中擠壓到承印物上，由于粘性作用而固著在一定范圍之內(nèi)。由于網(wǎng)版與承印物之間保持一定的間隙，網(wǎng)版通過自身的張力產(chǎn)生對刮膠的回彈力，使網(wǎng)版與承印物只呈移動式線接觸，而其它部分與承印物為脫離狀態(tài)，漿料與絲網(wǎng)發(fā)生斷裂運動，保證了印刷尺寸精度。刮膠刮過整個版面后抬起，同時網(wǎng)版也抬起，并通過回墨刀將漿料輕刮回初始位置，完成一個印刷行程。絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)版，刮膠，漿料，印刷臺，承印物漿料體系銀鋁漿：背面導(dǎo)體，作為背電極，提供可焊性。鋁漿：背面導(dǎo)體，作為背面電場，收集電流。

36、銀漿：正面導(dǎo)體，作為正電極，收集電荷。影響因素1.印刷壓力的影響在印刷過程中刮膠要對絲網(wǎng)保持一定的壓力，且這個力必須是適當?shù)?。印刷壓力過大，易使網(wǎng)版、刮膠使用壽命降低，使絲網(wǎng)變形，導(dǎo)致印刷圖形失真。印刷壓力過小，易使?jié){料殘留在網(wǎng)孔中，造成虛印和粘網(wǎng)。在適當?shù)姆秶鷥?nèi)加大印刷壓力，透墨量會減?。{料濕重減?。瑬啪€高度下降，寬度上升。2.印刷速度的影響印刷速度的設(shè)定必須兼顧產(chǎn)量和印刷質(zhì)量。對印刷質(zhì)量而言，印刷速度過快，漿料進入網(wǎng)孔的時間就短，對網(wǎng)孔的填充性變差，印刷出的柵線平整性受損，易產(chǎn)生葫蘆狀柵線。印刷速度上升，柵線線高上升，線寬下降。印刷速度變慢，下墨量增加，濕重上升。3.絲網(wǎng)間隙的影響在其

37、他條件一定的情況下，絲網(wǎng)間隙與濕重大致有如右圖的關(guān)系：最初兩者幾乎呈比例上升，之后絲網(wǎng)間隙加大，濕重降低，最后突然變?yōu)榱恪＝z網(wǎng)印刷時使用的是曲線的前半段（即呈比例上升段）。由此可知，絲網(wǎng)間隙加大，下墨量多，濕重增大。絲網(wǎng)間隙過大，易使印刷圖形失真；過小，容易粘網(wǎng)。刮膠硬度的影響刮膠材料一般為聚胺脂或氟化橡膠，硬度60-90A。刮膠硬度越大，印刷的圖形越精確，原圖的重現(xiàn)性越好。因此，正面柵線的印刷就需要選用硬度較高刮膠。刮膠硬度小，其他參數(shù)不變的情況下濕重就大，線高增加，線寬變大。4.刮膠角度的影響刮膠角度的調(diào)節(jié)范圍為45-75度。實際的刮膠角度與漿料有關(guān)，漿料黏度越高，流動性越差，需要刮膠對漿

38、料向下的壓力越大，刮膠角度接就越小。在印刷壓力作用下，刮膠與絲網(wǎng)摩擦。開始一刷時近似直線，刮膠刃口對絲網(wǎng)的壓力很大，隨著印刷次數(shù)增加，刃口呈圓弧形，作用于絲網(wǎng)單位面積的壓力明顯減小，刮膠刃口處與絲網(wǎng)的實際角度小于45度，易使印刷線條模糊，粘網(wǎng)。在可調(diào)范圍內(nèi)，減小刮膠角度，下墨量增加，濕重加大。刮膠刃口鈍，下墨量多，線寬大。5.漿料黏度的影響印刷時漿料黏度的變化（觸變性）如右圖所示：漿料的黏度與流動性呈反比，黏度越低，流動性越大，可在一定程度保證印刷的質(zhì)量。漿料黏度過大，透墨性差，印刷時易產(chǎn)生桔皮、小孔。漿料黏度過小，印刷的圖形易擴大（柵線膨脹），產(chǎn)生氣泡、毛邊。6.紗厚、膜厚的影響一般情況下，

39、絲網(wǎng)目數(shù)越低，線徑越粗，印刷后的漿料層越高，因此絲網(wǎng)目數(shù)較高時，印刷后漿料層就低一些。對于同目數(shù)的絲網(wǎng)，紗厚越厚，透墨量越少。在一定范圍內(nèi)，感光膠膜越厚，下墨量越大，印刷的柵線越高。但膜厚增大，易造成感光膠脫落。7.印刷臺面的影響印刷臺面的水平度：印刷時電池片被吸附于印刷臺面，若臺面不平，電池片在負壓下易破裂。一般電池片水平度應(yīng)小于0.02mm。印刷臺面與網(wǎng)版的平行度：決定了印刷漿料的一致性。一般二者平行度應(yīng)小于0.04mm。印刷臺的重復(fù)定位精度：太陽能電池片印刷臺的重復(fù)定位精度需達到0.01mm。參數(shù)相互關(guān)系1.壓力與間距：壓力越大時，間距也大；因為壓力大時，刮刀與網(wǎng)板接觸的地方凸出來也多，

40、間距小的話，硅片承受的壓力加大，碎片的概率會加大。兩個參數(shù)當中的一個改變, 另外一個不改, 就可能加大硅片碎的可能性或影響印刷質(zhì)量。 2.印刷速度影響到產(chǎn)能, 同時也影響到印刷到硅片漿料的多少。印刷參數(shù)的調(diào)整1.先把印刷速度改小，以方便在調(diào)試時能很好的觀察（如印刷速度為50mm)。 完全松開鎖定螺絲，并保證刮刀和回刮刀左右的固定螺絲未鎖，能自由活動。 2.先設(shè)定印刷間距：印刷間距以漿料能很好的印刷到硅片為宜，無粘片和虛印。( 推薦為：1.5+0.3)3.在間距定下后，設(shè)定印刷壓力。壓力由小到大慢慢加，加到在印刷時漿料能收干凈就可以。 參數(shù)的調(diào)整4.在壓力和間距設(shè)定好后，印刷一片看看印刷是否合格

41、，否則再作微調(diào)。（印刷速度未改）5.合格后， 慢慢朝下擰鎖定螺絲，在感覺到鎖定螺絲剛碰到東西時，把鎖定螺絲鎖住。這個動作相當于找到了一個刮膠下降的一個限位，保證刮刀在壓力加大時不會再下壓。 6.然后加快印刷速度，并測印刷重量，如過大，則減速，過小，則加速。（推薦170mm)。燒結(jié)燒結(jié)目的干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機組分，使?jié){料和硅片形成良好的歐姆接觸。燒結(jié)對電池片的影響銀漿的燒結(jié)很重要，對電池片電性能影響主要表現(xiàn)在串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻，即FF的變化。鋁漿燒結(jié)的目的使?jié){料中的有機溶劑完全揮發(fā)，并形成完好的鋁硅合金和鋁層。局部的受熱不均和散熱不均可能會導(dǎo)致起包，嚴重的會起鋁珠。背面場經(jīng)燒結(jié)后形成

42、的鋁硅合金，鋁在硅中是作為P型摻雜，它可以減少金屬與硅交接處的少子復(fù)合，從而提高開路電壓和短路電流，改善對紅外線的響應(yīng)。燒結(jié)過程1.室溫300度，溶劑揮發(fā)。2.300500度，有機樹脂分解排出，需要氧氣。3.400度以上，玻璃軟化。4.600度以上，玻璃與減反層反應(yīng)，實現(xiàn)導(dǎo)電。控制點1.印刷濕重型號背面電極印刷（g）背電場印刷(g)正面電極印刷(g)M1250.09-0.120.90-1.000.13-0.16P1250.09-0.130.95-1.050.13-0.16M1560.14-0.201.25-1.450.16-0.20P1560.14-0.201.30-1.500.18-0.22

43、2.印刷外觀無缺印現(xiàn)象，電極圖形無異常，無漏漿現(xiàn)象，印刷均勻，電極無偏移3.燒結(jié)翹曲型號ABCM125 P125彎曲度2um4umt2um4umM156 P156彎曲度3um5umt3um5um4.燒結(jié)外觀無缺口、裂紋、虛印、無斑點、臟污，無鋁包、鋁刺，背電場不掉粉、顏色均勻。異常處理工 序故障表現(xiàn)診 斷措 施印刷燒結(jié)印刷燒結(jié)印刷燒結(jié)外觀鋁珠印刷過厚降低印刷厚度，調(diào)整印刷參數(shù)提高印刷壓力、減小絲網(wǎng)間距絨面過大提醒制絨工序改善漿料不匹配更換其他型號漿料鋁皰印刷厚度偏薄增大印刷厚度，調(diào)整印刷參數(shù)降低印刷壓力、增大絲網(wǎng)間距印刷不均勻網(wǎng)版破損更換網(wǎng)版刮膠磨損更換刮膠刮膠安裝不良重新安裝刮膠絨面過大提醒

44、制絨工序改善漿料問題漿料不均勻重新攪拌漿料異常更換另一個批次的漿料漿料型號更換其他型號漿料翹曲刮膠安裝不良重新安裝刮膠或者更換新刮膠印刷過厚降低印刷厚度，調(diào)整印刷參數(shù)提高印刷壓力、減小絲網(wǎng)間距硅片過薄更換抗彎曲漿料網(wǎng)版張力不均勻更換網(wǎng)版硅片厚薄不均原材料問題虛印斷線印刷頭在印刷行進過程中抖動需請設(shè)備人員進行相應(yīng)調(diào)整解決網(wǎng)版制版不良更換網(wǎng)版，反饋供應(yīng)商印刷參數(shù)設(shè)置不合理調(diào)整印刷參數(shù)加大壓力，減小絲網(wǎng)間隙刮膠翹曲或者破損重新安裝刮膠或者更換新刮膠網(wǎng)版張力不均更換網(wǎng)版堵網(wǎng)擦拭網(wǎng)版或更換網(wǎng)版印刷臺面或者網(wǎng)框支架不平需請設(shè)備人員進行相應(yīng)調(diào)整解決部分區(qū)域過厚或者過薄甚至缺印硅片本身厚度不均勻原材料問題印刷

45、臺面或者網(wǎng)框支架不平需請設(shè)備人員進行相應(yīng)調(diào)整解決印刷參數(shù)降低絲網(wǎng)間隙、加大壓力刮膠安裝不良重新安裝刮膠印刷頭在印刷行進過程中壓力或者速度不均勻需請設(shè)備人員進行相應(yīng)調(diào)整解決漿料不夠工藝規(guī)定禁止節(jié)點網(wǎng)版制版不良更換網(wǎng)版，反饋供應(yīng)商印刷參數(shù)設(shè)置不合理降低壓力外觀刮膠不良更換刮膠或使用方型刮膠漏漿網(wǎng)版制版不良更換網(wǎng)版，反饋供應(yīng)商網(wǎng)版破損修補或更換網(wǎng)版印刷臺面、傳送皮帶等有漿料殘留清理印刷臺面、傳送皮帶等印刷偏移設(shè)備問題需請設(shè)備人員進行相應(yīng)調(diào)整解決網(wǎng)版未對好重新校對網(wǎng)版網(wǎng)版制版不良更換網(wǎng)版，反饋供應(yīng)商印刷碎片印刷參數(shù)設(shè)置不合理降低壓力，提高絲網(wǎng)間隙定位夾具過緊調(diào)整定位夾具真空吸碎調(diào)小真空吸力傳送過程中撞

46、碎調(diào)節(jié)傳送裝置非印刷原因找尋其它工序以及材料問題進行相應(yīng)解決正電極云紋網(wǎng)版制版不良更換網(wǎng)版，反饋供應(yīng)商背電極脫落多次印刷和烘干工藝規(guī)定禁止硅片被擦拭過后直接印刷工藝規(guī)定禁止沿背電極裂片背電極、背場印刷過厚調(diào)節(jié)印刷參數(shù)加大印刷壓力，增加絲網(wǎng)間隙烘干條件適當降低烘干溫度其他因素材料、漿料、電極圖形等六 測試分檔測試分檔的目的1.通過測試數(shù)據(jù)監(jiān)控生產(chǎn)電池片的效率及暗電流等參數(shù)是否正常。2.對生產(chǎn)的電池片進行分檔，將相同電性能的電池片分在一起以便做成組件。標準測試條件1.光源輻照度：1000W/m2。 2.測試溫度： 25。 3.AM1.5地面太陽光譜輻照度分布。測試參數(shù)1.開路電壓在一定的溫度和輻照

47、度條件下，太陽電池在空載情況下的端電壓，用Voc表示，PN結(jié)開路，即I=0，此時PN結(jié)兩端的電壓即為開路電壓。將I=0代入伏安特性方程得：KTln(IL/IS+1)/q。太陽電池的開路電壓與電池面積大小無關(guān)。太陽電池的開路電壓與入射光譜輻照度的對數(shù)成正比。2.短路電流在一定的溫度和輻照條件下，太陽電池在端電壓為零時的輸出電流，通常用Isc來表示。將PN結(jié)短路（V=0），因而IF=0，這時所得的電流為短路電流Isc，顯然有：Isc= IL ，Isc與太陽電池的面積大小有關(guān)，面積越大， Isc越大。Isc與入射光的輻照度成正比。3.最大功率點在太陽電池的伏安特性曲線上對應(yīng)最大功率的點，又稱最佳工作

48、點。4.最佳工作電壓太陽電池伏安特性曲線上最大功率點所對應(yīng)的電壓。通常用Vm表示5.最佳工作電流太陽電池伏安特性曲線上最大功率點所對應(yīng)的電流。通常用Im表示6.轉(zhuǎn)換效率受光照太陽電池的最大功率與入射到該太陽電池上的全部輻射功率的百分比。 = Vm Im / At Pin其中Vm和Im分別為最大輸出功率點的電壓和電流，At為太陽電池的總面積，Pin為單位面積太陽入射光的功率。7.填充因子太陽電池的最大功率與開路電壓和短路電流乘積之比，通常用FF表示： FF = ImVm/ IscVocIscVoc是太陽電池的極限輸出功率，ImVm是太陽電池的最大輸出功率，填充因子是表征太陽電池性能優(yōu)劣的一個重要參數(shù)。8.電流溫度系數(shù)在規(guī)定的試驗條件下，被測太陽電池溫度每變化10C ，太陽電池短路電流的變化值，通常用表示。對于一般晶體硅電池 = + 0.1%/0C。9.電壓溫度系數(shù)在規(guī)定的試驗條件下，被測太陽電池溫度每變化10C ，太陽電池開路電壓的變化值，通常用表示。對于一般晶體硅電池 = - 0.38%/0C。 電池片        硅片            &#