光伏電池制備工藝-項(xiàng)目二 清洗制絨

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1、項(xiàng)目二一次清洗、制絨工藝項(xiàng)目要求:1．掌握制絨工藝的目的2．掌握制絨工藝的原理3．掌握制絨工藝操作流程4．掌握常見(jiàn)制絨不良片的解決方法5．能夠制定單晶硅片、多晶硅片作業(yè)指導(dǎo)書(shū)第一講：任務(wù)一制絨工藝的目的與原理1）制絨目的2）制絨原理任務(wù)一：制絨工藝的目的與原理制絨目的：①去除硅片表面的機(jī)械損傷層；②并清除表面硅酸鈉、氧化物、油污以及金屬離子雜質(zhì)③減少光的反射率，提高短路電流，最終提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。制絨的原理晶硅電池分為單晶硅電池、多晶硅電池，在電池片的制備工藝中，由于單晶、多晶的晶顆排列不同，制絨工藝的原理也不同，單晶主要采用各向異性堿腐蝕、多晶主要采用各向同性酸腐蝕。各向異性堿腐蝕對(duì)于

2、單晶硅而言，選擇擇優(yōu)化學(xué)腐蝕劑，就可以在硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為絨面結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)表面織構(gòu)化。對(duì)于（100）的p型直拉硅片，最常用的是各向異性堿腐蝕，因?yàn)樵诠杈w中，（111）面是原子最密排面，腐蝕速率最慢，所以腐蝕后4個(gè)與晶體硅（100）面相交的（111）面構(gòu)成了金字塔結(jié)構(gòu)。如下圖所示，為單晶硅制絨后的SEM圖，高10μm的峰時(shí)方形底面金字塔的頂。制絨工藝的化學(xué)反應(yīng)式與堿制絨硅片表面外貌堿腐蝕過(guò)程中，常用的原材料Na2SiO3分析純堿腐蝕過(guò)程中，主要儀器設(shè)備堿制絨設(shè)備花籃承載框清洗小花籃推車(chē)電子秤顯微鏡橡膠手套堿制絨的工藝要求①硅片減薄重量為0.25g～0.45g。②制絨后硅片目視當(dāng)為黑色，

3、不同角度觀察呈均勻絨面，無(wú)絨面不良現(xiàn)象。③制絨后硅片在顯微鏡下觀察，金字塔分布呈均勻致密，相鄰金字塔之間沒(méi)有間隙。任務(wù)二單晶制絨操作工藝1.裝片：1）戴好防護(hù)口罩和干凈的橡膠手套，以200片為一個(gè)生產(chǎn)批次,把硅片插入清洗小花籃，對(duì)來(lái)料中如有缺角、崩邊、隱裂等缺陷的硅片不能流入生產(chǎn)線(xiàn)，及時(shí)報(bào)告品管員，將這些硅片分類(lèi)放置、集中處理；有缺片現(xiàn)象時(shí)，要在缺片記錄上記錄缺片的批號(hào)、廠(chǎng)商、箱號(hào)和缺片數(shù)。3）在“工藝流程卡”上準(zhǔn)確記錄硅片批號(hào)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、電阻率、投入數(shù)和投入時(shí)間和主要操作員。4）裝完一個(gè)生產(chǎn)批次后把“工藝流程卡”隨同硅片一起放在盒架上，等待制絨。2.開(kāi)機(jī)3.生產(chǎn)過(guò)程1）將裝好硅片的小花籃放在

4、花籃承載框中，然后將承載框搬到上料臺(tái)上。2）工藝槽溫度設(shè)定和啟動(dòng)加熱3）加熱制絨液體到設(shè)定溫度以后，根據(jù)本班目標(biāo)生產(chǎn)量在控制菜單上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（包括粗拋、堿蝕、噴淋、鼓泡漂洗時(shí)間和產(chǎn)量的設(shè)置）。4）參數(shù)設(shè)置完畢，在手動(dòng)狀態(tài)下按“復(fù)位”鍵，運(yùn)行模式撥到“自動(dòng)”狀態(tài)，按“啟動(dòng)”鍵，機(jī)器進(jìn)行復(fù)位，待機(jī)械手停止運(yùn)動(dòng)后即可上料生產(chǎn)。若不立即生產(chǎn)，則暫時(shí)撥回“手動(dòng)”狀態(tài)。5）配制溶液6）生產(chǎn)過(guò)程控制a.機(jī)械手將承載框平移依次送到各處理工位，對(duì)硅片進(jìn)行超聲預(yù)清洗、制絨、鹽酸中和、氫氟酸去氧化層，經(jīng)過(guò)11(10)個(gè)處理工位全過(guò)程處理后，承載框由自動(dòng)機(jī)械手移到出料工位，再由操作員將小花籃取出。11(10)個(gè)處理

5、工位具體為：超聲預(yù)清洗→溫水漂洗→腐蝕制絨（→噴淋）→漂洗→HCl處理→漂洗→HF處理→漂洗→噴淋→漂洗。b.每制絨一籃，粗拋液、制絨液內(nèi)都要補(bǔ)充N(xiāo)aOH，補(bǔ)充量根據(jù)消耗量確定，并適當(dāng)補(bǔ)充去離子水。7）甩干甩干員將甩干后的硅片取出，并填寫(xiě)好《工藝流程卡》，通過(guò)傳遞窗流向下一道PECVD工序8）自檢自檢時(shí)，主要觀察是否有裂痕、缺角、崩邊、指紋印、污漬、藥液水珠、明顯發(fā)白及發(fā)亮，均無(wú)的為制絨合格，正常往下流。工序長(zhǎng)每隔1000片抽測(cè)5片減重情況9）關(guān)機(jī)工藝衛(wèi)生要求1）不允許用手直接接觸硅片，插片時(shí)配戴一次性手套，插完硅片后，應(yīng)立即更換，不得重復(fù)使用。2）制絨車(chē)間要保持清潔，地面常有堿液或干堿，要經(jīng)

6、常打掃。3）盛過(guò)堿液或乙醇的塑料桶要及時(shí)刷洗，不可無(wú)標(biāo)識(shí)長(zhǎng)時(shí)間用桶盛堿液或乙醇。4）物品和工具定點(diǎn)放置，用過(guò)的工具要放回原位，嚴(yán)禁亂放，保持硅片盒和小花籃清潔。5）每班下班前要對(duì)制絨設(shè)備進(jìn)行衛(wèi)生清理。注意事項(xiàng)1）停做滯留的硅片要用膠帶封好箱，標(biāo)簽注明材料批號(hào)、供應(yīng)商和實(shí)際數(shù)目。2）每批投片前要檢查化學(xué)腐蝕槽中的液位，不合適的要及時(shí)調(diào)整。3）小花籃和承載框任何時(shí)候不能放在地上。4）嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)檢查絨面質(zhì)量，絨面不合格的硅片要按照檢驗(yàn)卡片和工序控制點(diǎn)操作，按照規(guī)定的程序進(jìn)行處置。5）硅片在制絨槽時(shí)，絕不能拿出硅片檢查絨面情況，要進(jìn)入漂洗槽后再查看絨面情況。6）操作化學(xué)藥品時(shí)，一定要帶好防護(hù)手套。7

7、）制絨設(shè)備的窗戶(hù)在不必要時(shí)不要打開(kāi)，機(jī)器設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，不得把頭、手伸進(jìn)機(jī)器內(nèi)，以防造成傷害事故。8）制絨機(jī)衛(wèi)生保養(yǎng)時(shí)，要防止電線(xiàn)浸水短路，擦洗槽蓋時(shí)要防止制溶液的污染各原料在制絨中的規(guī)律55g/l15g/l5g/l硅酸鈉含量影響：增加溶液的粘稠度，調(diào)節(jié)反應(yīng)速度；只要判定它的含量是否過(guò)量即可。實(shí)驗(yàn)用濃鹽酸滴定，若滴定一段時(shí)間后出現(xiàn)少量絮狀物，說(shuō)明硅酸鈉含量適中；若滴定開(kāi)始就出現(xiàn)一團(tuán)膠狀固體且隨滴定的