太阳能电池125单晶工艺原理

制绒：硅片型号： 125*125 工艺目的：祛除机械损伤层，形成金字塔状绒面结构，减少光的反射。工艺原理：利用硅的各向异性腐蚀，在不同的晶向上的腐蚀速度不一致， 100 面上的腐蚀速率与 111 面上的腐蚀速率的比值 R100： R111在一定的弱碱溶液中可以达到 500。主反应方程式： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 工艺过程：装片 -上料 -超声波清洗机 -下料 -上料 -制绒 -水 -甩干 -出料上料：每筐 12 盒 *25 片制绒设备的槽体说明：槽号 1 号2号3 号 4 号 5 号 6 号7号8号9号10号11 号12号13号14号槽体名称水去损伤层槽水槽制绒槽 制绒槽 制绒槽 制绒槽漂洗槽漂洗槽HF槽漂洗槽HCL+HF槽漂洗槽漂洗槽脱水槽温度 80-85 ℃25℃80± 2℃ 80± 2℃ 80± 2℃ 80± 2℃25℃25℃25℃25℃25℃25℃25℃85℃时间100-300秒240秒1000-1800 秒1000-1800 秒1000-1800 秒1000-1800 秒240秒240秒300秒240秒300秒300秒300秒20秒槽体体积231 195 229 229 229 229 155 175 200 175 200 175 175 157 加纯水 150 160 150 150 150 150 150 160 138 160 88 160 160 150 配液NAOH 3-4 瓶(1500-2000G) — 3 瓶(1500G) 3 瓶(1500G) 3 瓶(1500G) 3 瓶(1500G) — — — — — — — —异丙醇5-6 瓶(20-24L) — 9L 9L 9L 9L — — — — — — — —硅酸钠— —4-6 瓶(2000-3000G) 4-6 瓶(2000-3000G) 4-6 瓶(2000-3000G) 4-6 瓶(2000-3000G) — — — — — — — —HF — — — — — — — — 32L — 16L — — —HCL — — — — — — — — — — 56L — — —添加NAOH — —1/3NAOH和 0.5L 异丙醇1/3NAOH和 0.5L 异丙醇1/3NAOH和 0.5L 异丙醇1/3NAOH和 0.5L 异丙醇— — — — — — — —异丙醇— — — — — — — — — — — — — —硅酸钠— — — — — — — — — — — — — —HF — — — — — — — — — — — — — —HCL — — — — — — — — — — — — — —压缩空气0.4-0.6MPA 备注信息：1 ， NAOH每瓶是 500G，硅酸钠每瓶 500G；异丙醇每桶是 4L。2 ，去损伤槽比例：水： NAOH：异丙醇 1L:10G:0.14L 2 ，配液比例：水： NAOH：异丙醇：硅酸钠 1L:10G:0.06L:13.3G 水： HF 1L:4.3L 水： HF： HCL 1L:0.2L:0.64L 单片减簿量参考 0.35-0.45g 制绒后硅片表面反射率： 14%左右绒面大小：金字塔尺度为 3-10 微米正常情况下单条生产线化学品用量计算：产量：计算基准：制绒配液制绒添加用量：化学品厂家，每瓶大小等尚德的制绒槽是 120 升水尚德新一轮的培训马上开始了，要搞到培训资料。常见异常情况：工序 故障表现 可能原因 措施NAOH与异丙醇比例失调，异丙醇含量过高，抑止反应进行， NAOH含量偏低，不能充分进行反应1，部分或全部排放比例失调的溶液，通过添加药品调整或重新配液。 2，打开槽盖制绒。原始硅片表面整体清洁度不好 配制清洗溶液，采用先清洗后制绒色斑处可能为有机质残留，阻止正常反应 通过烧结炉烘烤，挥发掉部分有机质后重新制绒返工晶片承载器形成两条白边 白边部分硅片反应不够充分，这部分对于无白边部分偏厚 稍加提高 NAOH含量浓度，增加 0.1%-0.2%左右晶硅片四边都有白边白边部分硅片反应不够充分，这部分对中间无白边部分偏厚，整个硅片化学反应不够均匀，中部部分反应放热不易，导致反应激烈。控制硅片中心反应速度，增加缓冲剂。硅酸钠溶液可视为缓冲剂雨点状 有雨点状白色部分，该处绒面异常。氢气泡粘附或氢气泡移动缓慢，阻碍硅片局部正常反应。 1，视雨点的严重程度增加异丙醇的添加量；2，打开槽盖制绒绒面过大 反应温度过高， NAOH浓度过高，工艺时间过长1，控制制绒温度 80± 2（面板和实际是否一致）； 2，调整溶液浓度，视具体情况调整单次药品的添加量； 3，及时察看绒面情况，缩短制绒时间。表面有类似油污 硅棒切片清洗残留1，配制清洗溶液，采用先清洗后制绒； 2，通过烧结炉洪烤，挥发掉部分有机质后再进行制绒出现大量细小白点亮点 槽体没有清洗干净或者药液老化，脏污，有悬浮杂技 彻底清洗制绒槽体，更换药液表面雾蒙蒙，发白，不出绒面，绒面稀梳，黑白相同，出现色斑制绒工艺卫生基本点：1， 保证装片操作台面的清洁；2， 装片时戴好一次性薄膜手套和田罩，保证遮住口鼻；3， 一次性清膜手套每 100 片更换一次，若有脏污需提前更换，确保不污染硅片以至于影响制绒效果；4， 保证超声槽，水槽以及浓度梯度槽以及各附槽等的洁净状态，及时更换；5， 工艺过程中看片必须戴干净的乳胶手套，减少手指印的发生，看完后及时更换手套；6， 工艺结束后片子及时投入清洗，或放入水槽待投。扩散：设备：中国电子科技集团公司第 48 所扩散炉硅片型号： 125*125S 工艺目的：形成 P-N结主反应方程式：POCL3在高温下 (>600℃ )分解成五氯化磷 (PCL5)和五氧化二磷 (P2O5) 5POCL3 = 3PCL5 + P2O5 在存在 O2 的状态下 PCL5会进一步分解成 P2O5 并放出氯气（ CL2）4PCL5 + 5O2 = 2P2O5 + 10CL2 故在有 O2 的存在时， POCL3热分解的总反应式为：4POCL3 + 3O2 = 2P2O5 + 6CL2 P2O5 在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（ SIO2）和磷2P2O5 + 5SI = 5SIO2 + 4P 扩散示意图：工艺过程：1， 进舟的同时给炉体加温，氮气还起到均衡管内气体；2， 通入大量的氮气冲洗管道，排除管道气体；3， 为防止 POCL3分解产生的 PCL5对硅片表面腐蚀，事先通入大量氧气，以备及时将 PCL5氧化成 P2O5；4， 通入携带源小氮，利用 POCL3分解生成 P2O5 进行沉积；必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气；5， 继续通入携带源小氮，进行扩散；6， 继续通入携带源小氮。这样扩散过程就分为三步进行，一方面管内温度，气体各方面条件逐渐稳定；另一方面方便在生产过程中调节参数；7-8，通入大量氧气，确保将剩余的 POCL3充分反应消耗掉，保证安全生产，同时对管内开始降温；9，出舟的同时通入大量的氮气排除管内尾气；10，冷却待卸片。125S 的基准扩散工艺号：125S 减源工艺STEP 时间 温区 1 温区 2 温区 3 扩散小氮 大氮 干氧步骤 1 320 810 810 810 0 30000 0 步骤 2 500 830 830 830 0 20000 1500 步骤 3 500 830 825 825 800 21000 1500 步骤 4 500 850 860 817 800 25000 1400 步骤 5 900 850 860 817 1500 25000 1400 步骤 6 600 840 840 840 0 25000 2000 步骤 7 200 830 830 830 0 25000 1700 步骤 8 400 830 825 825 0 25000 0 步骤 9 0 0 0 0 0 0 0 BH工艺STEP 时间 温区 1 温区 2 温区 3 扩散小氮 大氮 干氧步骤 1 400 800 800 800 0 25000 0 步骤 2 600 820 820 820 0 25000 0 步骤 3 600 820 820 820 800 22000 3000 步骤 4 600 823 827 836 800 26000 1200 步骤 5 600 823 827 830 1500 28000 1200 步骤 6 1440 856 862 874 0 30000 1200 步骤 7 600 856 862 874 0 30000 1200 步骤 8 400 820 820 820 0 25000 4000 步骤 9 600 820 820 820 0 25000 0 方块电阻控制：型号 电阻率 方块电阻125S 0.5-3 48-52 125S 0.5-1.5 40-45 156M 3-6 38-42 156M 0.5-3 45-50 156M 3-6 50-55 156S 0.5-3 50-55 方块电阻测量：四探针下压到硅片表面，测试仪 I 档位电流调整至 4.530，于 R/ 档位读取示数，即为方块电阻值。电阻率测量：四探针下压到硅片表面，测试仪 I 档电流调整至 (4.530* 硅片厚度 )/1000，如硅片厚度为 200，即电流调整至 0.906，于 R/ 档位读取示数，即为电阻率值方块电阻不均匀度：计算公式： 最大值减最小值 / 最大值加最小值 * 100% 控制范围：管不均匀度 15 / 0.62 >5.0 5-7 >20 77-79 <1 未扩散0.0008710 0.0690030 0.0404800 8.4983850 582.7545300 2.356023E-05 12.2389300 0.0003230 0.0078080 0.0000000 8.6403340 2718.2181300 4.608240E-06 12.2544170 0.0000780 0.0079930 0.0000000 5.0325090 2000.0172000 8.365374E-07 12.1966760 部分没有扩散到0.6214840 2.0793030 0.0423370 87.1599660 56.3557070 0.049015 0.1791130 0.6228720 2.1389560 0.0406430 82.0149000 55.4659070 0.049736 0.1750430 0.6194220 2.2139900 0.0427950 75.3408430 53.8855450 0.049736 0.2160090 0.6166670 2.1780570 0.0392200 39.0558890 55.0659190 0.049779 0.3011860 0.6198340 2.2087340 0.0397780 26.5178600 54.2781770 0.050013 0.5289880 0.6224250 2.1117260 0.0361370 131.8230700 56.9593150 0.050388 0.1132000 KUTTLER下料放反0.0001570 0.0000000 0.0022790 13.4885500 0.0000000 3.350717E-06 12.2731910 0.0001570 0.0000000 0.0006510 5.7561760 0.0000000 3.134958E-06 12.2792110 KUTTLER上料 /刻蚀 /PECVD放反0.6135290 0.8986040 0.2785280 14.2668990 40.3862860 0.014760 12.2746960 0.6113180 1.4191010 0.1315090 13.1389790 44.8726780 0.025806 11.6472310 0.5491070 0.6582280 -2.2685760 5.7508030 29.8211130 0.007254 12.1821180 0.6124160 1.2220100 0.1632080 10.1774760 45.9170780 0.023128 12.1821180 无铝背场0.5894440 1.1528260 0.3503700 49.0182720 29.8917450 0.013671 0.6291710 0.5843300 0.8415180 -2.3308010 147.2669200 29.4750900 0.009755 0.1021840 背面镀膜0.5877770 3.9331820 0.0961740 11.5552860 33.7679370 0.052541 1.4613990 0.5872990 4.0429650 0.0907090 11.8142500 34.9105790 0.055790 1.3131430 0.5624060 0.5262800 -6.0800450 44.1521000 23.7871510 0.004739 0.7331430 疑似黑心 (2 次烧结无效 ) 0.6182540 2.4313720 0.1072410 108.1057300 37.0657330 0.037500 0.1510200 0.6189940 2.9726660 0.0326650 77.8348010 59.2029160 0.073319 0.2580320 0.6230840 3.3856970 0.0316810 71.0987780 59.1607160 0.083998 0.3370720 0.5974900 4.4551960 0.0039450 118.7415000 76.9927140 0.137939 0.1525900 0.5974970 4.5410120 0.0036070 41.9756970 75.5375670 0.137940 0.8103920 0.5961220 4.4938420 0.0034330 76.5073240 76.5073240 0.137942 0.5316890 N 型片0.4144300 3.9831670 0.0006430 0.1113770 34.8867160 0.03876 12.1821180 0.4247740 3.9802980 0.0019920 0.1113770 35.5250710 0.040425 12.1821180 0.5771100 5.3397360 0.0067600 0.1455600 40.8081150 0.081221 12.1807020 0.5765820 5.3038430 0.0069980 0.1119690 42.3379420 0.083623 12.1807020 0.5934160 5.3025070 0.0057570 0.2152640 50.4907000 0.102612 12.1821960 0.5930750 5.3593100 0.0064440 0.2239380 50.0794670 0.102807 12.1807020 未烧透0.6198340 2.5376950 0.0339170 91.3692320 59.2385000 0.062713 0.2318260 0.6226480 2.1836030 0.0499040 77.1275560 54.9691910 0.050301 0.4260470 0.5950070 4.9755850 0.0397410 150.5028300 50.8742760 0.101369 0.0768430 隐裂，针孔等0.1708460 4.9390290 -0.0128210 1000000.000 27.5378360 0.015639 12.1821180 0.5147890 4.8532150 -0.1475210 0.2415690 26.4785550 0.058447 12.2708540 原材料差或者片子被杂质污染0.5684000 3.5850000 0.0063000 93.9240000 75.4800000 0.10353 0.4578000 未刻通0.6069958 5.0682970 0.0058241 8.3709173 75.2409828 0.1557908 3.0481789 0.6285178 5.2549180 0.0053223 8.6567134 78.5366670 0.1745804 2.1120214 0.6265262 5.2661190 0.0052651 8.6574935 77.9989616 0.1732041 1.7525918 0.6280685 5.2567330 0.0038292 8.6583700 78.7010166 0.1748811 2.4510037 丝网擦拭 0.6037000 5.0142000 30.8101000 0.3419000 47.5547000 0.096547 12.2414700