太阳能电池-湿法刻蚀工艺指导书

太阳能电池-湿法刻蚀工艺指导书
太阳能电池-湿法刻蚀工艺指导书

Edge Isolation & PSG Selective Emitter 工艺操作规程

莁产品型号名称

賺156X 156多晶绒面电池 薆共6页 蒄第

腿设计文件名称 羅 T-IS-026

肂1、工艺目的:

节通过化学反应,将硅片上下表面的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的;另外经过

化学反应,刻蚀掉未被蜡覆盖的硅片表面的一定深度,做选择性发射极;最后用BDG去除inkjet工序中的喷涂的层蜡,用KOH药液去除硅片表面的多孔硅;同时用HF去除表面的磷硅玻璃层。

罿2、设备及工具:

肇Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋、GPSolar电阻测试仪(边缘电阻)、浓度分析仪等。

袂3、适用范围

聿本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter 。

肇4、职责

薇本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。

薃5、材料:

肁合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%电子级,工作压力3-5bar,

葿KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar )、HNO(65% 电子级,工作压力3-5bar),羆DI水(工作压力3-5bar )、压缩空气(工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘)

莃Butyldiglycol (2 一(2 一丁氧乙氧基)乙醇)(BDG (100%,电子级,工作压力

3-5bar),

),膂冷却水(入水:工作压力3-4bar,最大入水温度25°C,出水工作压力:最大2bar

薈新鲜空气(Fresh air用于旋转器腔室)(工作压力100Pa),

莅乙二醇(制冷机)。

肃6、工艺描述:

羀6.1、工艺条件:环境温度:+ 22° C to + 24° C;环境湿度:45 to 65 %RHat 24° C;

腿6.2、工艺原理:

羈Edge Isolation & PSG Selective Emitter 工艺主要包括三部分:

芅HNG+HF(周边刻蚀)-----HNO 3+HF (刻蚀掉一定深度的未被蜡层覆盖的PN结)-----

袀KOH+BDG+Antifoa(中和掉多余的酸以及去除硅片表面的的多孔硅和inkjet工序中喷涂

的层蜡)-----HF(去除硅片表面的磷硅玻璃)。

蕿本工艺过程中,首先用滚轮将硝酸带出将滚轮与硅片接触的背面氧化,形成氧化硅后

莇,然后氢氟酸与氧化硅反应生成络合物六氟硅酸(HSiF e),刻断PN结,从而使正面与背面绝缘。然后硅片经过喷淋HN&HF的混合药液,将未被inkjet层蜡覆盖的深PN结刻蚀掉一定深度,变成工艺要求的深度;

肅选择性刻蚀之后经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅,同时用BDG去除掉inkjet工

序中喷涂的层蜡;

羁最后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃层去除;用DI水洗,压缩空气烘干硅片表面即可。

蚈主要反应方程式如下:

螆M2和M4槽:Si+4HNQ=SiQ+4NOT +2HO

T +2HO

薁SiO 2+4HF=SiR

SiF4+2HF=bSiF6

羀M6槽:暂无:

节6.3、工艺要求:

1、

2、螀刻蚀槽的刻蚀深度要控制在1 . 5±0 . 2 um绝缘电阻大于1K Q。超出此(小于

1. 1)范围要通知当班技术员进行调节,传送系统的速度范围控制在0.2 - 6.0 m/min ,

正常工作状态下的工作速度为1.58 m/min ,为保证设备碎片率较稳定,应尽量使各段传输速度一致。当工艺稳定后每隔两个小时(有待确定)测量一次刻蚀深度和绝缘电阻。

膈2、当刻蚀深度偏离规定时应当调节温度或带速,不允许手动添加化学试剂。当调节传输速度不能解决问题时,由技术人员进行手动补液并做相应的记录,包括:时间、原因、补充量、签字。

13 °C以下,选择性刻蚀槽

蚅3、刻边槽(Edge Isolation-Etch )的温度要控制在

(Emitter-Etch )的温度要控制在4-10°C,碱槽(Strip / Post-Strip Process )温度要控

制在25°C以下,HF酸槽(PSG-Process)温度要控制在2 0C内。

羂4、刻蚀完毕后,目测背面的刻痕宽度及正面阴影宽度(1次/小时),是否满足工艺要求,当发现有连续超出要求时,应通知当班技术员进行调节。

袁5、刻蚀槽内的气流直接影响刻蚀效果,因此通过调节排风量来保证刻蚀槽内的气流均

芇匀稳定,并且在正常生产时要保证所有工位的上盖是关闭的。

肄6.4、工艺控制点:

1、主要质量控制点:

1 . 5±0 . 2之间,单位um

螂刻蚀深度控制在

袃绝缘电阻》1k欧姆。

蕿以上二个参数在正常生产时至少每隔两个小时测量一次。当更换药液和停产一段时间再生产时及参数不正常时,要求增加测量次数,确保工艺的正常运行,避免造成大量的不合格。

3、

4、蒄刻蚀槽的刻蚀速率会随着硅片清洗量的增加而改变,新换的药液反应速度可能较慢,

刻蚀量小,若出现此种情况,需要降低带速,随着生产的进行,要求每隔一个小时测量一

次刻蚀深度,当刻蚀速度稳定后,要求至少每隔两个小时测量一次刻蚀深度。调整带速(配合相对应的机械手进行调节):以保证刻蚀深度控制在规定范围内。

蒃3、当工艺方案因随车间的工艺调整而变化时,工艺人员应当及时通知并做好相应的记

录。

蚀4、刻蚀槽液位控制,液位不能过小,太小造成滚轮接触不到药液,从而影响药液与硅片的接触,造成表大量的表面不合格;也为过大,可能造成翻液,造成硅片正面接触药液,对整个电池的电参数很大影响(可能造成漏电,低效)。抑或将滚轮附近的气孔淹没起不到相应的排风作用,也增大了相应的正面侵蚀痕迹。但液位高低原则上以硅片能够接触到药液,边缘刻蚀正常为准(刻蚀量、绝缘电阻)。

13C左右,随着温度的升高,刻蚀速率会加快,所以在温度未降到工艺控制蚇5、刻蚀槽温度保证在

范围内时禁止生产。

C。碱洗槽药液冷却依靠公司内部供应冷却水。当发现碱洗槽温度超过控腿6、碱洗槽温度要求 < 23

制范围时,及时通知相关负责人进行检查调整

芃7、碱洗槽喷淋量要求,且首先保证下喷淋量充足,以便使硅片背面多孔硅刻蚀充分。

肀8压缩空气风干Dryer处风刀频率及流量的控制太小,易造成硅片不能完全风干;过大易产生碎片。风刀频率设置,以硅片上下表面能够被完全风干为前提。

羄6.5、工艺流程:

(M02) —Rinse1 +风刀1(M03 —HF ,HNO选择性刻蚀(M04)—

蕿装载—HF ,HNO边缘刻蚀

Rinse2(M05) —KOH BDG和Antifoam (止泡剂)去蜡(M06)—Rinse3(M07) —HF去除磷硅玻璃层(08) —Rinse4(M0901)—压缩空气风干(M0902)—卸载

膈6.6、工艺方案:(见附表3)

肆7、工艺准备:

螄7.1、工艺洁净管理:

,以保薀操作人员需戴口罩,操作时戴洁净手套,并保持室内正压,严禁随便开启门窗

持室内洁净度。

芇7.2、设备准备:

确认设备能正常运行,DI水、压缩空气等压力及流量正常

太阳能板制作工艺

太阳能电池板(组件)生产工艺 组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 流程: 1、电池检测—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)—— 5、层压—— 6、去毛边(去边、清洗)—— 7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库 组件高效和高寿命如何保证: 1、高转换效率、高质量的电池片; 2、高质量的原材料,例如:高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等; 3、合理的封装工艺 4、员工严谨的工作作风; 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。 太阳电池组装工艺简介: 工艺简介:在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识. 1、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。 2、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连 3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。 5、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA 时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。 6、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应

太阳能刻蚀篇精选文档

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太阳能电池片科普系列——刻蚀篇 来源:北极星太阳能光伏网(独家)作者:陈雪松2017/11/22 11:31:21 关键词: :扩散过后的下一个工序是刻蚀,由于扩散采用背靠背扩散,硅片的边缘没有遮挡也被扩散上磷(边缘导通状态),PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路,太阳能电池片会因此失效。同时此短路通道等效于降低并联电阻。另外由于在扩散过程中氧的通入,硅片表面会形成一层二氧化硅,在扩散炉高温的作用下POCl3与O2形成的 P2O5,部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体,部分则留在了SiO2中形成PSG(磷硅玻璃)。 1、磷硅玻璃会使得电池片在空气中表面容易受潮,导致电流和功率的衰减; 2、死层增加了发射区电子的复合,以致少子寿命的降低,进而降低了Voc 和Isc; 3、磷硅玻璃会使得PECVD后产生色差。 ? 一、刻蚀的原理 工艺流程:上片→蚀刻槽(H2SO4 HNO3 HF)→水洗→碱槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片

刻蚀槽HNO3和HF的混合液体会对扩散后硅片的下表面及边缘进行腐蚀,以去除边缘的N型硅,打破硅片表面短路通路。因此刻蚀对于液位高度的控制需要特别精确。反应方程式: 3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O 去PSG磷硅玻璃的原理方程式: SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] SiO2+ 6HF=H2[SiF6]+2H2O 当电池片从HF槽出来后,可观察其表面脱水情况,如果脱水效果良好,则代表磷硅玻璃已去除较干净;如果表面水珠较多,则代表磷硅玻璃未被去除干净,可添加适量HF到HF槽中。 二、刻蚀工序工艺指标管控 当电池片经过刻蚀机台出来时,首先检查硅片表面,绒面是否明显斑迹,是否有药液残留。该工序一般要求面腐蚀深度控制在~μm范围内,同时硅片表面刻蚀宽度不超过2mm, 刻蚀边缘绝缘电阻大于1K欧姆。 对于刻蚀程度可以通过刻重来衡量——刻蚀前重量减去刻蚀后重量。对于刻重的要求,不同公司有不同的要求,一般远小于制绒减薄量。 疏水性测试,刻蚀后电池片需要=定时抽检电池片疏水性,疏水性可反映扩散的好坏。 反射率,主要与刻重、电池片和药液有关 三、刻蚀车间常见事项 异常处理,刻蚀车间和制绒车间极其类似,机台叠片、碎片、吹不干、残留和色斑等常见问题等都极为相似,机台的维护、抽风、流量等引起的工艺问题类型也多相似。 1、纯水电导率检测、生产所用均为纯水,纯度不高将直接导致电池片严重的质量问题; 2、空气温度和洁净度,电池片是就像襁褓中的婴儿,任何风吹草动都会引起相当大的后果; 3、化学浓度分析,对制绒槽药液进行定期分析,以便调整。

干法刻蚀工艺

干法刻蚀工艺 干法刻蚀工艺可分为物理性刻蚀与化学性刻蚀两种方式。物理性刻蚀是利用辉光放电将气体(如氩)电离成带正电的离子,再利用偏压将离子加速,溅击在被刻蚀物的表面而将被刻蚀物的原子击出,该过程完全是物理上的能量转移,故称为物理性刻蚀。其特色在于,具有非常好的方向性,可获得接近垂直的刻蚀轮廓。但是由于离子是全面均匀地溅射在芯片上,所以光刻胶和被刻蚀材料同时被刻蚀,造成刻蚀选择性偏低。同时,被击出的物质并非挥发性物质,这些物质容易二次沉积在被刻蚀薄膜的表面及侧壁上。因此,在超大规模集成化制作工艺中,很少使用完全物理方式的干法刻蚀方法。 化学性刻蚀或称为等离子体刻蚀( PLASMA Etching,PE),是利用等离子体将刻蚀气体电离并形成带电离子、分子及反应性很强的原子团,它们扩散到被刻蚀薄膜表面后与被刻蚀薄膜的表面原子反应生成具有挥发性的反应产物,并被真空设备抽离反应腔。因这种反应完全利用化学反应,故称为化学性刻蚀。这种刻蚀方式与前面所讲的湿法刻蚀类似,只是反应物与产物的状态从液态改为气态,并以等离子体来加快反应速率。因此,化学性干法刻蚀具有与湿法刻蚀类似的优点与缺点,即具有较高的掩膜/底层的选择比及等向性。鉴于化学性刻蚀等向性的缺点,在半导体工艺中,只在刻蚀不需要图形转移的步骠(如光刻胶的去除)中应用纯化学刻蚀方法。 最为广泛使用的方法是结合物理性的离子轰击与化学反应的反应离子刻蚀( RIE)。这种方式兼具非等向性与高刻蚀选择比的双重优点。刻蚀的进行主要靠化学反应来实现,加入离子轰击的作用有两方面。 1)破坏被刻蚀材质表面的化学键以提高反应速率。 2)将二次沉积在被刻蚀薄膜表面的产物或聚合物打掉,以使被刻蚀表面能充分与刻蚀气体接触。由于在表面的二次沉积物可被离子打掉,而在侧壁上的二次沉积物未受到离子的轰击,可以保留下来阻隔刻蚀表面与反应气体的接触、使得侧壁不受刻蚀,所以采用这种方式可以获得非等向性的刻蚀效果。 当应用于法刻蚀时,主要应注意刻蚀速率、均匀度、选择比及刻蚀轮廓等因素。

你不知道的钝化接触太阳能电池

你不知道的钝化接触太阳能电池 晶硅太阳能电池的表面钝化一直是设计和优化的重中之重。从早期的仅有背电场钝化,到正面氮化硅钝化,再到背面引入诸如氧化硅、氧化铝、氮化硅等介质层的钝化局部开孔接触的PERC/PERL设计。虽然这一结构暂时缓解了背面钝化的问题,但并未根除,开孔处的高复合速率依然存在,而且使工艺进一步复杂。近几年来,一种既能实现背面整面钝化,且无需开孔接触的技术成为机构研究的热点,这就是钝化接触(Passivated Contact)技术。当电池两面均采用钝化接触时,还可能实现无需扩散PN结的选择性接触(SelecTIve Contact)电池结构。本文将详细介绍钝化接触技术的背景,特点及研究现状,并讨论如何使用这一技术实现选择性接触电池。 表面钝化的演进 图1,太阳能电池表面钝化结构的演进 钝化的史前时代 在90年代之前晶硅电池商业化生产的早期,太阳能电池制造商已经开始采用丝网印刷技术,但与我们如今使用的又有所不同。主要的区别在于两点:首先当时的正面网印银浆没有烧穿(Fire-through)这一功能,因此在当时的生产线上,需要先进行网印,而后沉积当时的TIO2减反射层。另一个区别在于当时的银浆与硅形成有效欧姆接触的能力较差,只有与高掺杂的硅才可以接触良好。由于TIO2没有很好的钝化功能,人们在当时并没有过多的考虑钝化。而且由于减反射层在金属电极之上,因此沉积的时候需要用模版遮挡主栅,以便后续的串焊。 虽然这一时期,在实验室中,科研人员已经采用SiO2钝化电池表面,并取得不俗的开路电压和效率。 SiNx:H第一次进化 90年代,科研机构和制造商开始探索使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术制备含氢的氮化硅(SiNx:H)薄膜用作电池正面的减反射膜。其中原因之一在于相对合适

湿法刻蚀毕业论文

苏州市职业大学 毕业设计(论文)说明书 设计(论文)题目太阳能电池片湿刻蚀的应用系电子信息工程系专业班级08电气2 姓名李华宁 学号087301218 指导教师孙洪 年月日

太阳能电池片湿刻蚀的应用 摘要 湿刻就是湿法刻蚀,它是一种刻蚀方法,主要在较为平整的膜面上刻出绒面,从而增加光程,减少光的反射,刻蚀可用稀释的盐酸等。湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。它是一种纯化学刻蚀,具有优良的选择性,刻蚀完当前薄膜就会停止,而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。着重研究各种化学品的流量对电池片刻蚀深度的影响。首先查看各种资料,掌握本课题相关的知识:通过对氢氟酸,硝酸,盐酸,氢氧化钠等化学品流量,温度,湿度等对太阳能电池片的影响。通过技术软件分析,优化工艺参数,得到最优参数。 关键词:湿法刻蚀;腐蚀;流量;太阳能电池

Solar cell wet etching application Abstract Wet carved is wet etching, it is a kind of etching method, mainly in the relatively flat membrane surface, thereby increasing suede carving out process, reduce light light reflection, etching available dilute hydrochloric acid etc. Wet etching is will etching materials soaked in a mordant within the corrosion of technology. It is a kind of pure chemical etching, has excellent selectivity, etching the current film will cease, and won't damaged following a layer of film to other materials. Research on various chemicals to the flow the influence of battery piece etching depth. First check all kinds of material, grasps this topic relevant knowledge: by hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide etc chemicals flow, temperature, humidity and so on the influence of solar cell. Through technology software analysis, optimization of process parameters, obtain optimal parameters. Keyword:wet etching; Corrosion; Flow; Solar battery

太阳能电池湿法刻蚀工艺指导书

设计文件名称Edge Isolation & PSG Selective Emitter工 艺操作规程 T-IS-026 产品型号名称156×156多晶绒面电池共6页第1页1、工艺目的: 通过化学反应,将硅片上下表面的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的;另外经过化学反应,刻蚀掉未被蜡覆盖的硅片表面的一定深度,做选择性发射极;最后用BDG去除inkjet 工序中的喷涂的层蜡,用KOH药液去除硅片表面的多孔硅;同时用HF去除表面的磷硅玻璃层。 2、设备及工具: Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋、GP Solar电阻测试仪(边缘电阻)、浓度分析仪等。 3、适用范围 本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter。 4、职责 本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。 5、材料: 合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%,电子级,工作压力3-5bar, KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar)、HNO 3 (65%,电子级,工作压力3-5bar),DI水(工作压力3-5bar)、压缩空气(工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘), Butyldiglycol(2一(2一丁氧乙氧基)乙醇)(BDG)(100%,电子级,工作压力3-5bar), 冷却水(入水:工作压力3-4bar,最大入水温度25°C,出水工作压力:最大2bar),新鲜空气(Fresh air用于旋转器腔室)(工作压力100Pa), 乙二醇(制冷机)。 6、工艺描述: 6.1、工艺条件:环境温度:+ 22°C to + 24°C;环境湿度: 45 to 65 % RH at 24°C;

研究表面纳米级钝化的太阳能电池

研究表面纳米级钝化的太阳能电池 摘要: 纳米级太阳能电池有着其独特的属性,但也有一些缺点,尤其是在制造工艺上有着一定难度。纳米结构的晶体硅太阳能电池基于银催化的化学腐蚀法已经被可控制合成。这样,只有电池的前表面是刻蚀的后表面保护,这是发现通过新方法比通过传统的HF/AgNO3腐蚀能得到更好的光学性能。电池的开路电压和短路电流分别增加了百分之六和百分之十一。然后通过双层的(SiO 2 & SiN x )钝化和传统的氮化硅的钝化对比。它也被发现新的工艺钝化的太阳能电池的开路电压和短路电流提高了百分之四和百分之二十五。这样的结果会使得人们对纳米级晶体硅太阳能电池更加感兴趣。 介绍: 近年来,研究光伏吸引了关注。基于晶体太阳能电池硅(Si)的纳米结构(N阵列已经充当为下一代光伏候选人,由于其超低的反射率和优良的增强在捕获。相比于金字塔纹理太阳能电池,采用NS阵列的平面细胞组织—NG的报道有更好的光捕获能力,这表明更好的入射光吸收特性当入射光的反射和传输的结构 太阳能电池的能量转换效率,最终造成相当大的损失,NS阵列表现出一种很有前途的 在提高晶体硅太阳能电池性能的前景。NS阵列已通过实证的方法,包括气-液-固(VLS)的各种技术论证生长的方法,面罩辅助深反应离子蚀刻(RIE)的干蚀刻[ 10,11 ],和化学蚀刻使用银(Ag)作为催化剂[ 12,13 ]。在这些,银催化化学刻蚀技术已报道到目前为止产生具有超低垂直对齐NS阵列反射率小于3% [ 14 ]。这种技术可以制造大型NS阵列迅速在室温和大气。因此,它是非常简单的和较低的成本比其他技术,标签本身作为最幸运的工业化的适用技术。然而,直到现在,最终的能量转换NS阵列纹理单晶硅太阳能电池的效率没有相当满意。这个结果是由各种问题包括以下两个方面造成的。首先,银催化化学蚀刻是非选择性的和它所产生的NS阵列在Si晶片的两侧。作为一个结果,所制造的太阳能电池的背表面粗糙的铝(Al)的背表面场(BSF)剥离。这增加背表面的复合。其次,NS 阵列结构扩大太阳能电池的前表面面积,导致前表面复合的增加。 2. 实验内容 . P型硅片以及20 mm×20毫米细胞面积将会用到。所有的硅片三种类型(NS,NS - B,C 和NS)将清洗干净以及硫酸和氢过氧化物。原生氧化层表面会被刻蚀掉,沉积的Ag薄膜是我们在硅片正表面NS B和C电子NS电子束蒸发。然后另外两种硅片 通过快速热处理是热的。高温处理后,银纳米颗粒的分布是前线如果硅片表面。 反之,硅片在NS -是镀上 HF/AgNO3存银颗粒的混合物。 然后三种硅片都在纯水缓冲HF和H 2 O 2蚀刻溶液在25摄氏刻蚀成金字塔形的 NS变形表面。硅片表面的颜色在浓硝酸中除去银残留物但放置两小时后会变成黑色, 在传统的扩散过程对于所有的硅片是一样的,不同的钝化方法将会得到 不同种类的硅片。 (一)NS:后表面被蚀刻。表面是前线沉积的氮化硅(80 nm PECVD SiN x)中。 (二)NS(后表面是光滑的。表面是前线沉积的沉积PECVD氮化硅由80 nm。 (三)NS C:后表面是光滑的。表面是前线首先Grown of二氧化硅(SiO 2)的热氧化在750℃20分钟,然后镀上的80纳米硅用PECVD氮化。 边缘隔离后,前后两侧丝网印刷与Al和Ag浆料形成铝背场和前电极,然后烘烤的不同的贴印片。最后,干片共带了炉两端实现欧姆接触。的叙述了这三组细胞示意图,图1(a),(b)和(c)。图1(d),前回观NS纹理的太阳能电池具有不同的蚀刻方法。

单晶硅太阳能电池制作工艺

单晶硅太阳能电池/DSSC/PERC技术 2015-10-20 单晶硅太阳能电池 2.太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求:①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好,消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率,缩小刀(钢丝)切缝,降低原材料损耗。④提高切割速度,实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类: 1、有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒,利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒. 3、金属离子沾污:该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类:(1)、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。(2)、带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如“电镀”)到硅片表面。 1、用 H2O2作强氧化剂,使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面 2、用无害的小直径强正离子(如H+),一般用HCL作为H+的来源,替代吸附在硅片表面的金属离子,使其溶解于清洗液中,从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗,以排除溶液中的金属离子。由于SC-1是H2O2和NH4OH 的碱性溶液,通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用,使有机物沾污变成水溶性化合物,随去离子水的冲洗而被排除;同时溶液具有强氧化性和络合性,能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等,使其变成高价离子,然后进一步与碱作用,生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污,亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液,具有极强的氧化性和络合性,能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 具体的制作工艺说明(1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。(2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。(3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。(4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。(5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。(6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。(7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。(8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3 ,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。(9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。(10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。 生产电池片的工艺比较复杂,一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。本文介绍的是晶硅太阳能电池片生产的一般工艺与设备。 一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术

刻蚀工艺

硅片工艺程
集成电路工艺之
Materials
IC Fab Metallization CMP Dielectric deposition Test
Wafers
刻蚀
Thermal Processes Masks
Implant
Etch PR strip
Packaging
Photolithography Design
Final Test
刻蚀
1、基本介绍 2、湿法刻蚀 3、干法刻蚀 4、刻蚀工艺
刻蚀的定义
基于光刻技术的腐蚀:刻蚀 湿法称腐蚀?干法称刻蚀? 将光刻胶上的IC设计图形转移到硅片 表面 腐蚀未被光刻胶覆盖的硅片表面,实 现最终的图形转移 化学的,物的或者两者的结合

栅极光刻对准
栅极光刻掩膜
光刻胶 多晶硅
STI P-Well
USG
栅极光刻曝光
Gate Mask
显影/后烘/检验
Photoresist Polysilicon STI P-Well USG STI
PR Polysilicon USG P-Well

多晶硅刻蚀(1)
Polysilicon
多晶硅刻蚀(2)
Gate Oxide Polysilicon
PR STI P-Well USG STI
PR USG P-Well
去除光刻胶
Gate Oxide Polysilicon
离子注入
Gate Oxide Dopant Ions, As Polysilicon
+
STI P-Well
USG
STI
n+ P-Well
n+
USG Source/Drain

单晶硅太阳能电池详细工艺

单晶硅太阳能电池 1.基本结构 2.太阳能电池片的化学清洗工艺 切片要求:①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好,消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率,缩小刀(钢丝)切缝,降低原材料损耗。④提高切割速度,实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类: 1、有机杂质沾污:可通过有机试剂的溶解作用,结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒,利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 3、金属离子沾污:该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类:(1)、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。(2)、带正电的金属离子得到电子后面附着(尤如“电镀”)到硅片表面。

1、用 H2O2作强氧化剂,使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属,溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 2、用无害的小直径强正离子(如H+),一般用HCL作为H+的来源,替代吸附在硅片表面的金属离子,使其溶解于清洗液中,从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗,以排除溶液中的金属离子。 由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液,通过H2O2的强氧化和NH4OH 的溶解作用,使有机物沾污变成水溶性化合物,随去离子水的冲洗而被排除;同时溶液具有强氧化性和络合性,能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等,使其变成高价离子,然后进一步与碱作用,生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污,亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。 另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液,具有极强的氧化性和络合性,能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 3.太阳能电池片制作工艺流程图 具体的制作工艺说明 (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。 (2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将 硅片表面切割损伤层除去30-50um。 (3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备 绒面。 (4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行 扩散,制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。

高效晶体硅太阳能电池背场钝化技术

高效晶体硅太阳能电池 作者:S.W. Glunz,Fraunhofer Institute of Solar Energy System 如今的晶体硅光伏组件的成本分布主要是材料成本,特别是硅片成本。因此,采用更薄的硅片以及增加电池的转换效率引起了光伏业界的广泛兴趣。 表面钝化 电介质钝化与背表面场 所有转换效率大于20%的电池结构都具有电介质层的钝化表面。然而,目前业界的晶体硅太阳能电池的表面结构多采用的是丝网印刷和热场Al背表面场(Al-BSF)。它有两个主要的限制:由烧结工艺带来的硅片弯曲;更低的电学和光学特性。特别是,Sback、背表面再复合速率是关键的参数,但是在文献中却有着大量的数值。这使得衡量Al-BSF的潜力与电介质钝化变得很困难。 我们对不同的背表面结构并结合高效前表面结构进行了实验。这将有可能准确的确定表面的再复合速率、Sback以及内部反射率Rback。 图1表示了不同背表面结构的内部量子效率,从低质量的欧姆Al接触开始一直到PERL/LBSF背表面。有效的Sback和Rback已经从IQE和反射率测量中去除。

采用这些参数就有可能确定不同背表面结构对太阳能电池性能的影响(图2)。电介质钝化甚至比高质量的发射极和更薄的硅片带来的好处更多。 电介质层的钝化机理 良好的表面钝化有两种不同的机理:交界面状态Dit的降低;场效应钝化,即钝化层中一种载子类型与固定电荷Qf结合时的显著降低。尽管这些机理或两种机理的结合会导致较低的表面再复合速率,Seff(Δn)曲线显示了不同的特性(图3)。热生长的SiO2层更容易获得交界面状态的降低,而对于PECVD沉积的薄膜,如SiNx,场效应钝化和中等程度的Dit降低则更为常见。SiO2的Dit=1010cm2eV-1,Qf=1010cm2。而SiNx的Dit=1011cm2eV-1,Qf=1011cm2。

太阳能电池-湿法刻蚀工艺指导书

蒈 Edge Isolation & PSG Selective Emitter 工艺操作规程 莁产品型号名称 賺156X 156多晶绒面电池 薆共6页 蒄第 腿设计文件名称 羅 T-IS-026

肂1、工艺目的: 节通过化学反应,将硅片上下表面的PN结刻断,以达到正面与背面绝缘的目的;另外经过 化学反应,刻蚀掉未被蜡覆盖的硅片表面的一定深度,做选择性发射极;最后用BDG去除inkjet工序中的喷涂的层蜡,用KOH药液去除硅片表面的多孔硅;同时用HF去除表面的磷硅玻璃层。 罿2、设备及工具: 肇Edge Isolation & PSG Selective Emitter 、电子天平、PVC手套、口罩、防护服、防护眼罩、防护套袖、橡胶手套、防酸碱胶鞋、GPSolar电阻测试仪(边缘电阻)、浓度分析仪等。 袂3、适用范围 聿本工艺适用于Edge Isolation & PSG Selective Emitter 。 肇4、职责 薇本工艺操作规程由工艺工程师负责调试、修改、解释。 薃5、材料: 肁合格的多晶硅片(INKJET后)、HF(49%电子级,工作压力3-5bar,

葿KOH(49%,电子级,工作压力3-5bar )、HNO(65% 电子级,工作压力3-5bar),羆DI水(工作压力3-5bar )、压缩空气(工作压力6-7bar,除油,除水,除粉尘) 莃Butyldiglycol (2 一(2 一丁氧乙氧基)乙醇)(BDG (100%,电子级,工作压力 3-5bar), ),膂冷却水(入水:工作压力3-4bar,最大入水温度25°C,出水工作压力:最大2bar 薈新鲜空气(Fresh air用于旋转器腔室)(工作压力100Pa), 莅乙二醇(制冷机)。 肃6、工艺描述: 羀6.1、工艺条件:环境温度:+ 22° C to + 24° C;环境湿度:45 to 65 %RHat 24° C;

高效晶体硅太阳能电池钝化技术 《光伏制造杂志》

您的位置:首页专业媒体 光伏制造 高效晶体硅太阳能电池 作者:S.W.Glunz,Fraunhofer Institute of Solar Energy System 如今的晶体硅光伏组件的成本分布主要是材料成本,特别是硅片成本。因此,采用更薄的硅片以及增加电池的转换效率引起了光伏业界的广泛兴趣。表面钝化 电介质钝化与背表面场 所有转换效率大于20%的电池结构都具有电介质层的钝化表面。然而,目前业界的晶体硅太阳能电池的表面结构多采用的是丝网印刷和热场Al背表面场(Al-BSF)。它有两个主要的限制:由烧结工艺带来的硅片弯曲;更低的电学和光学特性。特别是,Sback、背表面再复合速率是关键的参数,但是在文献中却有着大量的数值。这使得衡量Al-BSF的潜力与电介质钝化变得很困难。 我们对不同的背表面结构并结合高效前表面结构进行了实验。这将有可能准确的确定表面的再复合速率、Sback以及内部反射率Rback。 图1表示了不同背表面结构的内部量子效率,从低质量的欧姆Al接触开始一直到PERL/LBSF背表面。有效的Sback和Rback已经从IQE和反射率测量中去除。

采用这些参数就有可能确定不同背表面结构对太阳能电池性能的影响(图2)。电介质钝化甚至比高质量的发射极和更薄的硅片带来的

好处更多。 电介质层的钝化机理 良好的表面钝化有两种不同的机理:交界面状态Dit的降低;场效应钝化,即钝化层中一种载子类型与固定电荷Qf结合时的显著降低。尽管这些机理或两种机理的结合会导致较低的表面再复合速率,Seff(Δn)曲线显示了不同的特性(图3)。热生长的SiO2层更容易获得交界面状态的降低,而对于PECVD沉积的薄膜,如SiNx,场效应钝化和中等程度的Dit降低则更为常见。SiO2的Dit=1010cm2eV-1,Qf=1010cm2。而SiNx的Dit=1011cm2eV-1,Qf=1011cm2。

太阳能电池板的生产工艺流程

太阳能电池板的生产工艺流程 太阳能电池板的生产工艺流程 封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的太阳能电池板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键,所以太阳能电池板的封装质量非常重要。 (1)流程 电池检测——正面焊接——检验——背面串接——检验——敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——层压——去毛边(去边、清洗)——装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——焊接接线盒——高压测试——组件测试——外观检验——包装入库。 (2)组件高效和高寿命的保证措施高转换效率、高质量的电池片;高质量的 原材料,例如,高的交联度的 EVA高黏结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等; 合理的封装工艺,严谨的工作作风, 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,如应该戴手套而不戴、应该均匀地涂刷试剂却潦草完事等都会严重地影响产品质量,所以除了制定合理的工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。 (3)太阳能电池组装工艺简介 ①电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效地将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的太阳能电池组件。如果把一片或者几片低功率的电池片装在太阳电池单体中,将会使整个组件的输出功率降低。因此,为了最大限度地降低电池串并联的损失,必须将性能相近的单体电池组合成组件。 ②焊接:一般将6?12个太阳能电池串联起来形成太阳能电池串。传统 上,一般采用银扁线构成电池的接头,然后利用点焊或焊接(用红外灯,利用红外线的热效应)等方法连接起来。现在一般使用60%的Sn、38%的Pb、2%的Ag 电镀后的铜扁丝(厚度约为100?200卩m)。接头需要经过火烧、红外、热风、激光处理。由于铅有毒,因此现在越来越多地采用 96.5 %的铜和 3.5 %的银合金。但是

深硅刻蚀工艺原理

硅蚀刻工艺在MEMS中的应用 文章来源:本站原创点击数:97 录入时间:2006-4-7 减小字体增大字体Dave?Thomas?/?Trikon?Technologies,Newport,Wales,United?Kingdom 本文介绍了在现代微机电系统(MEMS;Micro?Electro-Mechanical?System)制造过程中必不可少的硅蚀刻流程,讨论了蚀刻设备对于满足四种基本蚀刻流程的要求并做了比较,包括块体(bulk)、精度(pre cision)、绝缘体上硅芯片(SOI;Silicon?On?Insulator)及高深宽比的蚀刻(high?aspect?ratio?etching)等。并希望这些基本模块能衍生出可提供具备更高蚀刻率、更好的均匀度、更平滑的蚀刻侧壁及更高的高深宽比的蚀刻能力等蚀刻设备,以满足微机电系统的未来发展需求。 微机电系统是在芯片上集成运动件,如悬臂(cantilever)、薄膜(membrane)、传感器(sensor)、反射镜(mirror)、齿轮(gear)、马达(motor)、共振器(resonator)、阀门(valve)和泵(pump)等。这些组件都是用微加工技术(micromachining)制造的。由于硅材料的机械性及电性众所周知,以及它在主流IC制造上的广泛应用,使其成为微加工技术的首要选择材料。在制造各式各样的坑、洞、齿状等几何形状的方法中,湿式蚀刻具有快速及低成本的优势。然而,它所具有对硅材料各方向均以相同蚀刻速率进行的等向性(isotropic)蚀刻特性、或者是与硅材料的晶体结构存在的差异性、产生不同蚀刻速率的非等向性(a nisotropic)等蚀刻特性,会限制我们在工艺中对应用制造的特定要求,例如喷墨打印机的细微喷嘴制造(非等向性蚀刻特性总会造成V形沟槽,或具锥状(tapered?walls)的坑洞,使关键尺寸不易控制?)。而干式蚀刻正可克服这个应用限制,按照标准光刻线法(photolithographic)的光罩所定义的几何图案,此类干式蚀刻工艺可获取具有垂直侧壁的几何图案。举例来说,通常要蚀刻定义出较大尺寸的组件,如电容式加速微传感器(capacitive?accelerometers)。通常我们会优先考虑湿式蚀刻方式,但对于需要更精确尺寸控制、或是整体尺寸需微缩的组件的制造,则会考虑选择采用干式蚀刻来达到工艺要求。 硅蚀刻 广泛应用的硅蚀刻方法,是起源于德国Robert?Bosch公司开发的非等向性硅蚀刻工艺方法,被称为Bosch 气体交替技术(Bosch?gas-switching?technique)[1]。利用具有非等向性蚀刻反应的等离子源,与通过反应形成高分子蔽覆层(polymeric?passivation?layer)的另一种等离子源,两者反复交替进行的方法,以达到硅蚀刻的工艺要求。常用的在硅蚀刻生产过程中的气体选择,多是采用SF6(六氟化硫),因其可在能量只有20eV的条件下即可分解出6个氟原子,而这些氟原子会继续与Si反应形成挥发性SiF4(四氟化硅)。理论上,已定义几何图案的6寸硅晶圆占据了大约15%的裸片面积,设定等离子反应室内压力>30mtorr、S

太阳能刻蚀篇

太阳能刻蚀篇 Prepared on 24 November 2020

太阳能电池片科普系列——刻蚀篇 来源:北极星太阳能光伏网(独家)作者:陈雪松2017/11/22 11:31:21 关键词: :扩散过后的下一个工序是刻蚀,由于扩散采用背靠背扩散,硅片的边缘没有遮挡也被扩散上磷(边缘导通状态),PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路,太阳能电池片会因此失效。同时此短路通道等效于降低并联电阻。另外由于在扩散过程中氧的通入,硅片表面会形成一层二氧化硅,在扩散炉高温的作用下POCl3与O2形成的 P2O5,部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体,部分则留在了SiO2中形成PSG(磷硅玻璃)。 1、磷硅玻璃会使得电池片在空气中表面容易受潮,导致电流和功率的衰减; 2、死层增加了发射区电子的复合,以致少子寿命的降低,进而降低了Voc 和Isc; 3、磷硅玻璃会使得PECVD后产生色差。 一、刻蚀的原理 工艺流程:上片→蚀刻槽(H2SO4 HNO3 HF)→水洗→碱槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片 刻蚀槽HNO3和HF的混合液体会对扩散后硅片的下表面及边缘进行腐蚀,以去除边缘的N型硅,打破硅片表面短路通路。因此刻蚀对于液位高度的控制需要特别精确。反应方程式: 3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O 去PSG磷硅玻璃的原理方程式: SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] SiO2+ 6HF=H2[SiF6]+2H2O 当电池片从HF槽出来后,可观察其表面脱水情况,如果脱水效果良好,则代表磷硅玻璃已去除较干净;如果表面水珠较多,则代表磷硅玻璃未被去除干净,可添加适量HF到HF槽中。 二、刻蚀工序工艺指标管控

太阳能刻蚀篇

太阳能电池片科普系列——刻蚀篇 光伏电池组件来源:北极星太阳能光伏网(独家)作者:陈雪松2017/11/22 11:31:21 我要 投稿 北极星太阳能光伏网讯:扩散过后的下一个工序是刻蚀,由于扩散采用背靠背扩散,硅片的边缘没有遮挡也被扩散上磷(边缘导通状态),太阳能电池PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路,太阳能电池片会因此失效。同时此短路通道等效于降低并联电阻。另外由于在扩散过程中氧的通入,硅片表面会形成一层二氧化硅,在扩散炉高温的作用下POCl3与O2形成的P2O5,部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体,部分则留在了SiO2中形成PSG(磷硅玻璃)。 1、磷硅玻璃会使得电池片在空气中表面容易受潮,导致电流和功率的衰减; 2、死层增加了发射区电子的复合,以致少子寿命的降低,进而降低了Voc和Isc; 3、磷硅玻璃会使得PECVD后产生色差。 一、刻蚀的原理 工艺流程:上片→蚀刻槽(H2SO4 HNO3 HF)→水洗→碱槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片 刻蚀槽HNO3和HF的混合液体会对扩散后硅片的下表面及边缘进行腐蚀,以去除边缘的N型硅,打破硅片表面短路通路。因此刻蚀对于液位高度的控制需要特别精确。反应方程式:

3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O 去PSG磷硅玻璃的原理方程式: SiO2+4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] SiO2+ 6HF=H2[SiF6]+2H2O 当电池片从HF槽出来后,可观察其表面脱水情况,如果脱水效果良好,则代表磷硅玻璃已去除较干净;如果表面水珠较多,则代表磷硅玻璃未被去除干净,可添加适量HF到HF 槽中。 二、刻蚀工序工艺指标管控 当电池片经过刻蚀机台出来时,首先检查硅片表面,绒面是否明显斑迹,是否有药液残留。该工序一般要求面腐蚀深度控制在0.8~1.6μm范围内,同时硅片表面刻蚀宽度不超过2mm, 刻蚀边缘绝缘电阻大于1K欧姆。 对于刻蚀程度可以通过刻重来衡量——刻蚀前重量减去刻蚀后重量。对于刻重的要求,不同公司有不同的要求,一般远小于制绒减薄量。 疏水性测试,刻蚀后电池片需要=定时抽检电池片疏水性,疏水性可反映扩散的好坏。 反射率,主要与刻重、电池片和药液有关 三、刻蚀车间常见事项 异常处理,刻蚀车间和制绒车间极其类似,机台叠片、碎片、吹不干、残留和色斑等常见问题等都极为相似,机台的维护、抽风、流量等引起的工艺问题类型也多相似。 1、纯水电导率检测、生产所用均为纯水,纯度不高将直接导致电池片严重的质量问题; 2、空气温度和洁净度,电池片是就像襁褓中的婴儿,任何风吹草动都会引起相当大的后果; 3、化学浓度分析,对制绒槽药液进行定期分析,以便调整。 4、返工分类,大过刻、小过刻等返工工艺不同,需要对返工进行区分,送至制绒车间。 四、总结 刻蚀车间的机器和制绒车间几乎是同样的,同样的RENA机器进行稍微的改动就可以使用在不要的工序,同样制绒车间面临的问题刻蚀车间也同样存在,维护繁琐,有安全隐患等

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