项目一 晶体硅太阳电池制造工艺

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1、项目一晶体硅太阳电池制造工艺项目导入知识目标技能目标通过前面的学习，我们掌握了半导体的一些理论知识，了解了由石英砂到硅片的加工过程。但是，硅片的制备目的是什么呢？主要是为了下一步晶体硅电池片的制备。晶体硅太阳电池的制备工艺有哪些呢？从今天开始我们就进行这些方面的学习。项目导入1、掌握所用硫酸、硝酸、氢氟酸、氢氧化钠、三氯氧磷等药液的特性，所发生的化学方程式。2、掌握晶体缺陷的类型。3、掌握材料的光学特性。4、了解半导体的欧姆接触特性。知识目标通过学习，了解制绒、扩散、刻蚀、PECVD、电极制备等设备的结构，并且会进行基本的操作。掌握椭偏移、冷热探针、电子天平秤

2、、电子显微镜等检测设备的使用方法，并且能够通过检测数据判断制备工艺的合格与否。技能目标任务一硅片的清洗制绒任务二扩散制结任务三刻蚀任务四减反射膜的制备任务五电极制备项目内容任务一硅片的清洗制绒任务分析任务目的知识应用选择恰当的制绒试剂是制绒好坏的关键，根据不同的硅片正确选择试剂；通过学习，掌握制绒的整个流程及其原理。任务分析1、除去来料表面的机械损伤层；2、除去表面的有机物，金属杂质；3、在硅片两个表面形成一层绒面（或者表面织构化）以增加硅片对光的吸收，降低反射任务目标一、晶体硅表面的反射原理二、单晶与多晶制绒区别三、单晶硅片的制绒四、多晶硅片的制绒知识应用一

3、、晶体硅表面的反射原理：当光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，从而增加吸收率。制绒后硅表面的反射光一、晶体硅表面的反射原理晶体硅太阳电池一般是利用硅切片，由于在硅片切割过程中损伤，使得硅片表面有一层10～20μm的损伤层，在太阳电池制备时首先需要利用化学腐蚀将损伤层去除，然后制备表面绒面结构。二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别对于单晶硅而言，选择择优化学腐蚀剂的碱性溶液，就可以在硅片表面形成金字塔结构，称为绒面结构，由不同晶粒构成的铸造多晶硅片，由于硅片表面具有不同的晶向，利用非择优腐蚀的酸性腐蚀剂，在铸造多晶硅表

4、面制造类似的绒面结构，增加对光的吸收。二、单晶与多晶制绒区别二、单晶与多晶制绒区别单晶制绒后显微镜观测图多晶制绒后显微镜观测图晶硅制绒后的绒面二、单晶与多晶制绒区别在低浓度NaOH水溶液中，硅片表面发生腐蚀，产生密集的金字塔型角锥体结构。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为70-85oC化学反应方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（一）原理（碱性制绒）三、单晶硅片的制绒（二）制绒前后的绒面制绒前显微镜观测图制绒后显微镜观测图绒面三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程槽号1#槽2-4#槽7#槽9#槽功能去损伤

5、层制绒去Na2SiO3去金属离子清洗液组成氢氧化钠氢氧化钠异丙醇硅酸钠氢氟酸盐酸NaOHNaOHIPANa2SiO3·9H2OHFHCl三、单晶硅片的制绒一共有10个槽，5、6、8、10槽中是去离子水异丙醇（IsopropanolIPA）(CH3)2CHOH表面湿润作用Na2SiO3·9H2O作用：表面活性剂，以加快硅的腐蚀。氢氟酸作用：去除硅表面的硅酸钠以及氧化物。主要反应方程式为：Na2SiO3(无色粘稠的液体)+2HF===H2SiO3(不溶于水的白色胶状物)+2NaFSiO2+6HF===H2SiF6+2H2O盐酸作用：去除硅片表面的金属离子。三、单晶

6、硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程1、插片（1）片盒保持干净，片盒底部衬以海绵，将硅片插入片盒中，每盒最多插25片硅片。（2）禁止手与片盒、硅片直接接触，必须戴塑料洁净手套或乳胶手套操作。每插100张硅片，需更换手套。（3）操作中严禁工作服与硅片和片盒接触。三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程禁止手与片盒、硅片直接接触，须戴塑料洁净手套或乳胶手套操作片。不能与硅片和片盒接触垫海绵插片插片三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程2、上料（1）硅片插完后，取出片盒底部的海绵，扣好压条。化学药剂称重上料（2）将已插好硅片的片盒整齐、有序的装入包塑的不锈钢花篮中，片

7、盒之间有适当的间隔。上料三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程3、参数设置加热制绒液体到设定温度以后，根据本班目标生产量在控制菜单上进行参数设置（包括粗抛、碱蚀、喷淋、鼓泡漂洗时间和产量的设置）。三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程4、甩干从槽中取出硅片，然后把盛放硅片的花篮放在甩干机中甩干，根据实际情况设定甩干时间。往甩干机机中放置硅片时，要把放置的花篮对称放置，以防甩干机工作时运转不稳。硅片甩干机三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工艺流程5、检测清洗好的硅片要对减薄量和绒面进行检测。所用仪器是：电子天平秤和电子显微镜。三、单晶硅片的制绒（三）单晶制绒工

8、艺流程化学腐蚀液的配制、添加化学药剂称