单多晶制绒基础知识
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多晶硅制绒原理
多晶硅制绒原理多晶硅是一种晶体结构材料，其由大量晶粒组成。
晶粒之间存在着微小的空隙，这些空隙可以用来储存气体或液体。
在多晶硅制绒过程中，首先需要选择合适的多晶硅材料，并进行初步加工，使其形成一定厚度的硅片。
然后，将硅片置于特殊的环境中，通过一系列的处理步骤，使硅片中的晶粒逐渐变得更加细小。
多晶硅制绒的关键步骤是热处理。
通过控制温度和时间，可以使硅片中的晶粒发生再结晶，从而得到更加均匀细小的晶粒。
在热处理过程中，晶粒的表面能量会减小，使得晶粒之间的空隙逐渐变得更小。
同时，热处理还能使硅片整体变得更加柔软，便于后续的加工。
在热处理完成后，需要进行切割和清洗等步骤，以得到所需的细纤维制品。
切割可以采用机械或化学方法，将硅片切割成所需的形状和尺寸。
清洗过程中，需要去除硅片表面的氧化物和杂质，以保证制绒的质量。
多晶硅制绒的制备过程需要严格控制各个步骤的参数。
例如，在热处理过程中，温度和时间的选择会直接影响晶粒的尺寸和分布。
过高或过低的温度都可能导致制绒效果不理想。
此外，切割和清洗等步骤也需要注意操作条件和材料的选择，以避免对制绒质量产生不良影响。
多晶硅制绒具有许多优点。
首先，多晶硅制绒可以制备出细纤维，其尺寸可以控制在纳米级别，具有很高的比表面积。
这使得多晶硅制绒在吸附、催化、传感等领域具有广泛的应用前景。
其次，多晶硅制绒的制备过程相对简单，成本较低，可以进行大规模生产。
最后，多晶硅制绒的制品具有较好的化学稳定性和机械强度，能够适应各种环境和使用条件。
多晶硅制绒是一种基于多晶硅材料的细纤维制备技术。
其原理基于多晶硅的特殊性质和制备工艺，通过热处理等步骤使硅片中的晶粒变得更加细小和均匀。
多晶硅制绒具有制备简单、成本低、应用广泛等优点，是一种有着广泛应用前景的制备技术。
10.18制绒培训
5.影响制绒的因素
5.1 单晶制绒影响因素分析
硅的腐蚀速率与表面原子密度、晶格方向、掺杂浓度、 溶液成分、浓度、温度、搅拌等参数有关 5.1.1 影响因素
• NaOH及异丙醇浓度 • 制绒槽内硅酸钠的累计量 • 制绒反应的温度 • 制绒反应时间的长短 • 槽体密封程度、异丙醇的挥发程度
南安市三晶阳光电力有限公司
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9.1.3 表面污染
现象：同一批片子相同位置有 一些类似于油污一样的污渍
原因：来料问题，可能于切片 后干燥处理有关系或者是包装 时引入 解决方法： 1、与硅片厂家协商； 2、加大预清洗浓度； 3、重新制绒。
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9.1.4 表面污渍
现象：制绒后表面有污渍
南安市三晶阳光电力有限公司
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目
录
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1.制绒基础知识
1.1 什么是制绒
制绒是将硅表面进行预清洗并用强碱或强酸腐蚀成 类似金字塔状或蜂窝状结构的过程
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1.2 制绒的作用
1.2.1 去除损伤层 1.2.2 形成减反射绒面（陷光结构）
5.1.2 各个因素作用
NaOH浓度
制绒的根本 反应温度 NaSiO3浓度 IPA浓度
反应控制过程
提高溶液浓稠度， 控制反应速度 提高反应物疏运 速度，提高氢气 泡脱附作用
氢气泡密度及大小 以及在硅片表面停 留的时间
过程控制
搅拌或 鼓泡
决定金字塔形貌
硅片表面原始状态，如：表面平整度、有 无油污、划伤及硅片厚度等
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5.2.1 湿法各相同性腐蚀
腐 蚀 速 率
单晶制绒培训
中电投西安太阳能电力有限公司 CPI XI’AN SOLAR POWER CO., LTD
二、制绒的作用与原理
3 制绒的原理
利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性 腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌 ，就称为表面织构化。 角锥体四面全是由〈111〉面包围形成。 反应式为： Si+2NaOH+H2O →Na2SiO3 +2H2 ↑
无IPA
IPA浓度3%
IPA浓度10%
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三 制绒的过程及工艺控制
时间的影响
经热的浓碱去除损伤层后，硅片表面留下了许多肤浅的准方形的腐蚀坑。1分钟后，金字
塔如雨后春笋，零星的冒出了头；5分钟后，硅片表面基本上被小金字塔覆盖，少数已开 始长大。我们称绒面形成初期的这种变化为金字塔“成核”。10分钟后，金字塔密布的 绒面已经形成，只是大小不均匀，反射率也降到了比较低的水平。随着时间的延长，金 字塔向外扩张兼并，体积逐渐膨胀，尺寸趋于均等。
Reflectance
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 300
400Βιβλιοθήκη 500600700 Wavelength (nm) smooth texture
800
900
1000
1100
单晶硅片表面的 金字塔状绒面
单晶硅片表面反射率
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当NaOH处于合适范围内时，乙醇或异丙醇的浓度的上升会使腐蚀速率大幅度下降。目前，
工业上NaOH浓度控制在1.5-2%之间。
多晶制绒培训
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四、绒面质量的检测
绒面对后道的影响 制绒作为常规太阳能电池制作工艺的第一步，绒面质量的好坏直接影响到后道工 艺，下面简单介绍绒面到后道的影响： 1.对扩散的影响：扩散工艺的主要目的是为了形成PN结，绒面质量的好坏直接影 响PN的质量，绒面均匀性越好，PN结的平整性越好，电池开压越高。 2.对刻蚀的影响：湿法刻蚀的目的之一是形成背面抛光面，平整性好的绒面将宜 于背抛面的形成。 3.对PECVD的影响：绒面质量的好坏直接影响到镀膜时间，绒面致密、均应性好 的绒面需要更长的镀膜时间； 4.对丝网印刷的影响：绒面质量的好坏直接影响浆料的填充程度，浆料填充性差 的绒面对电性能有不利影响，同时绒面的均匀性及深度将对串联产生影响。
吸入 ������ 救援前先确定自身的安全，宜采双人小组救援。 ������ 移除污染源或将患者移到新鲜空气处。 ������ 若呼吸困难，在医师指示下由受训过人员给予氧气。 ������ 非必要的话，勿让患者移动。 ������ 肺损伤的症状可能暴露48 小时后才呈现。 ������ 立即就医。 皮肤接触 ������ 避免直接触及此化学品，必要时戴防渗手套。 ������ 立即用流动的温水缓和冲洗20～30 分钟以上，勿中断。 ������ 在冲水中脱除污染的衣、鞋及皮制品。 ������ 立即就医。 眼睛接触 ������ 立即撑开眼皮，以温水缓和冲洗受污染的眼睛0～30 分钟以上。 ������ 立即就医。 食入 ������ 若患者即将丧失意识或已丧失意识或痉挛，勿经口喂食任何东西。 ������ 让患者用水彻底漱口，勿催吐。 ������ 让患者喝240～300 毫升的水，若有牛奶，喝水后再给喝牛奶。 中电投西安太阳能电力有限公司 CPI XI’AN SOLAR POWER CO., LTD
四、绒面质量的检测
绒面对后道的影响 制绒作为常规太阳能电池制作工艺的第一步，绒面质量的好坏直接影响到后道工 艺，下面简单介绍绒面到后道的影响： 1.对扩散的影响：扩散工艺的主要目的是为了形成PN结，绒面质量的好坏直接影 响PN的质量，绒面均匀性越好，PN结的平整性越好，电池开压越高。 2.对刻蚀的影响：湿法刻蚀的目的之一是形成背面抛光面，平整性好的绒面将宜 于背抛面的形成。 3.对PECVD的影响：绒面质量的好坏直接影响到镀膜时间，绒面致密、均应性好 的绒面需要更长的镀膜时间； 4.对丝网印刷的影响：绒面质量的好坏直接影响浆料的填充程度，浆料填充性差 的绒面对电性能有不利影响，同时绒面的均匀性及深度将对串联产生影响。
吸入 ������ 救援前先确定自身的安全，宜采双人小组救援。 ������ 移除污染源或将患者移到新鲜空气处。 ������ 若呼吸困难，在医师指示下由受训过人员给予氧气。 ������ 非必要的话，勿让患者移动。 ������ 肺损伤的症状可能暴露48 小时后才呈现。 ������ 立即就医。 皮肤接触 ������ 避免直接触及此化学品，必要时戴防渗手套。 ������ 立即用流动的温水缓和冲洗20～30 分钟以上，勿中断。 ������ 在冲水中脱除污染的衣、鞋及皮制品。 ������ 立即就医。 眼睛接触 ������ 立即撑开眼皮，以温水缓和冲洗受污染的眼睛0～30 分钟以上。 ������ 立即就医。 食入 ������ 若患者即将丧失意识或已丧失意识或痉挛，勿经口喂食任何东西。 ������ 让患者用水彻底漱口，勿催吐。 ������ 让患者喝240～300 毫升的水，若有牛奶，喝水后再给喝牛奶。 中电投西安太阳能电力有限公司 CPI XI’AN SOLAR POWER CO., LTD
多晶制绒
48腐蚀时间对表面形貌的影响30min25min绒面异常处理补加硝酸减少氢氟酸的添加抛光补加氢氟酸减少硝酸的添加绒面暗黑减薄量过小应及时补液或调整带多晶硅制绒反应的发生点为警惕比表面的缺陷点如果过分完整的表面反而无法制绒水至清则无鱼
多晶硅制绒
1 )、多晶硅
• 晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工 晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料， 艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一。 艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一。加之拉 制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片， 制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片，组成太阳能组 件平面利用率低。因此，80年代以来 年代以来， 件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅 太阳电池的研制。 太阳电池的研制。 • 目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体， 目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体， 或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。 或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择 电阻率为100 300欧姆 厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎， 100～ 欧姆·厘米的多晶块料或单晶硅头尾料 电阻率为100～300欧姆 厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎， 的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀， 用1：5的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲 洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅， 洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅，放人 浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟， 20分钟 浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注 入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。 入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成 立方体，以便切片加工成方形太阳电池片， 立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材制利用率和方便 组装。 组装。
多晶硅制绒
1 )、多晶硅
• 晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工 晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料， 艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一。 艺复杂，电耗很大，在太阳电池生产总成本中己超二分之一。加之拉 制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片， 制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳电池也是圆片，组成太阳能组 件平面利用率低。因此，80年代以来 年代以来， 件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅 太阳电池的研制。 太阳电池的研制。 • 目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体， 目前太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体， 或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。 或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择 电阻率为100 300欧姆 厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎， 100～ 欧姆·厘米的多晶块料或单晶硅头尾料 电阻率为100～300欧姆 厘米的多晶块料或单晶硅头尾料，经破碎， 的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀， 用1：5的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀，然后用去离子水冲 洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅， 洗呈中性，并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料，加人适量硼硅，放人 浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟， 20分钟 浇铸炉，在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟，然后注 入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。 入石墨铸模中，待慢慢凝固冷却后，即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成 立方体，以便切片加工成方形太阳电池片， 立方体，以便切片加工成方形太阳电池片，可提高材制利用率和方便 组装。 组装。
制绒总结
4、急救措施 皮肤接触后立即用大量流水作长时间彻底冲洗，尽快地稀释和冲去氢氟酸。这是最有效的措施 ，治疗的关键。氢氟酸灼伤后的中和方法不少，总的原则是使用一些可溶性钙、镁盐类制剂， 使其与氟离子结合形成不溶性氟化钙或氟化镁，从而使氟离子灭活。现场应用石灰水浸泡或湿 敷易于推广。氢氟酸灼伤治疗液（5%氯化钙20ml、2%利多卡因20ml、地塞米松5mg）浸泡 或湿敷。氢氟酸溅入眼内，立即分开眼睑，用大量清水连续冲洗15 分钟左右，同时送眼科诊 治。
单晶部分
1 单制绒的工艺过程 ：
上料
预清洗
温水隔离
制绒
喷淋
HF清洗
纯水清洗
盐酸清洗
漂洗
预脱水
烘干
下料
纯水清洗 纯水隔离
2、制绒的目的：
1 去除硅片表面的机械损伤层。 2 减少光的反射。 酸洗的目的： 1 氢氟酸：去除表面氧化物。 2 盐酸：去除金属离子。
3、制绒的原理
利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向 异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌 。角锥体 四面全是由〈111〉面包围形成。 反应式为：
引起。
反应温度过高（显示温度与实 际温度不符）
经技术员确认后，通知设备人员调整。
NaOH浓度过高，反应时间过长。下 应时一间筐。补液时适当减少NaOH添加量或适当降低反
硅酸钠残留，制绒后没有保持 硅片湿润
制绒后禁止将硅片长时间暴露在空气中
多晶部分
1、多晶制绒的工艺过程
上料
制绒
吹干
水洗
吹干
碱洗
水洗
酸洗
氢氟酸
1、理化性质 氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。分子式 HFH2O，相对密度 1.15～1.18，沸点 112.2℃（按重量百分比计为38.2%）。市售通常浓度：约 49%，是弱酸。
单晶部分
1 单制绒的工艺过程 ：
上料
预清洗
温水隔离
制绒
喷淋
HF清洗
纯水清洗
盐酸清洗
漂洗
预脱水
烘干
下料
纯水清洗 纯水隔离
2、制绒的目的：
1 去除硅片表面的机械损伤层。 2 减少光的反射。 酸洗的目的： 1 氢氟酸：去除表面氧化物。 2 盐酸：去除金属离子。
3、制绒的原理
利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向 异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌 。角锥体 四面全是由〈111〉面包围形成。 反应式为：
引起。
反应温度过高（显示温度与实 际温度不符）
经技术员确认后，通知设备人员调整。
NaOH浓度过高，反应时间过长。下 应时一间筐。补液时适当减少NaOH添加量或适当降低反
硅酸钠残留，制绒后没有保持 硅片湿润
制绒后禁止将硅片长时间暴露在空气中
多晶部分
1、多晶制绒的工艺过程
上料
制绒
吹干
水洗
吹干
碱洗
水洗
酸洗
氢氟酸
1、理化性质 氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。分子式 HFH2O，相对密度 1.15～1.18，沸点 112.2℃（按重量百分比计为38.2%）。市售通常浓度：约 49%，是弱酸。
单晶制绒工艺培训
单晶制绒工艺培训一、单晶制绒工艺概述单晶制绒是一种特殊的面料处理工艺，它通过将细密的绒毛布料置于高温条件下，使得布料表面的绒毛呈现出一种晶莹剔透的效果。
单晶制绒面料具有柔软、透亮、富有弹性的特点，因此在服装、家居用品和汽车内饰中得到广泛应用。
单晶制绒工艺的关键在于控制温度和时间，以及对化学品的使用和织造技术的熟练掌握。
二、单晶制绒工艺培训内容1. 基础知识学习单晶制绒工艺培训的第一步是学习基础知识。
这包括单晶制绒的原理、工艺流程、设备使用、危险品处理等方面的内容。
学员需要掌握单晶制绒工艺的基本原理和步骤，了解设备的使用和维护方法，同时还需要了解危险品的处理和安全防护知识。
2. 设备操作培训单晶制绒工艺的设备操作对于学员来说是至关重要的。
培训学员需要熟悉单晶制绒设备的操作方法，掌握设备的运转原理和操作流程，熟练掌握设备的日常使用和维护。
此外，还需要学习如何解决设备故障和应对突发情况。
3. 工艺技术培训单晶制绒工艺技术对于学员来说是培训的重点。
学员需要学习如何控制温度和时间，以及使用化学品的方法和注意事项。
同时，还需要掌握单晶制绒的织造技术，包括面料的选材、织造工艺和后处理工艺等方面的知识。
4. 实操实训除了理论学习和设备操作外，学员还需要进行实操实训。
这需要在专业的工厂或实验室中进行，学员需要按照实际工艺流程进行练习，并在老师的指导下逐步提高自己的实际操作水平。
5. 安全知识培训单晶制绒工艺是一种高温高压的工艺，因此安全问题也是培训的重点。
学员需要学习化学品的危害性及其使用方法，熟悉急救知识和安全防护措施，以确保自己和他人的安全。
三、培训机构选择想要进行单晶制绒工艺培训，首先就需要选择一所专业的培训机构。
在选择培训机构时，应该综合考虑以下因素：1. 机构资质：培训机构的资质是参加培训的首要条件，一般来说，国家认可的职业培训机构和专业的织造学校是比较好的选择。
2. 师资力量：培训机构的师资力量决定着培训的质量，应该选择有丰富实践经验和教学经验的老师来进行培训。
晶体硅太阳电池制绒工艺解读
反应控制过程
氢气泡密度及大小 以及在硅片表面停 留的时间
决定金字塔形貌
• 温度越高腐蚀速度越快
• 溶液浓度越高腐蚀速度越快
• IPA浓度越高腐蚀速率越慢
• Na2SiO3浓度越高腐蚀速率越慢
• 工业中的腐蚀应使参数处于比较平缓的变化区域。以使
反应速度不致因为参数的微小变化造成较大的变化。
• IPA浓度应使用较低的水平，使反应速度控制在较理想
0%
5%
10%
• 当IPA的浓度从3%增加到10%时，反应速度会明显下降。
78℃
83℃
88℃
• 在同样的NaOH浓度下，当温度升高时，反应速度明显
加快。
• 多晶制绒反应的发生点为表面的缺陷点，如果过分完整
的表面反而无法制绒——水至清则无鱼。但是反过来，
制绒的情况也受表面状态影响很大，不容易控制。
3.1 单晶
3.1 多晶
4.制绒的化学原理
4.1 单晶
4.1.1 化学原理 利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有
不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形 成金字塔结构密布的表面形貌，就称为表面织构化。金 字塔的四面全是由〈111〉面包围形成。
4.1.2 陷光原理 当光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度
6.1.1 单晶工艺控制方法
6.1.2 怎样才是“好”的金字塔
•在制绒过程中有三个变量需要控制：
•IPA浓度 •KOH or NaOH 浓度 •硅酸盐浓度
•其他需要控制的因素：
•温度（高低和均匀性） •时间 •水流（搅动或鼓泡）
•要控制的结果：
•金字塔的大小 •金字塔的铺满程度 •表面的花片
关键：降低硅片表面及溶液的界面能
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主要方法:是利用硝酸和氢氟酸、去离子水来配制酸性腐蚀液 。对于多晶硅片进行各向同性腐蚀，在硅片表面形成蜂窝状 的绒面结构，从而提高太阳电池的光电转换效率。
3.2 多晶酸制绒原理
根据 溶液对硅的各向同性腐蚀特性，在 硅片表面进行织构化处理而形成绒面。
Hale Waihona Puke 1.第一步:硅的氧化硝酸和氢氟酸的混合液可以起到很好的腐蚀作用，硝酸 的作用是使单质硅氧化为二氧化硅，其反应为:
当各向异性因子=10时 （所谓各向异性因子就是（100）面与 （111）面单晶硅腐蚀速率之比），可以得到整齐均匀的金字塔 形的角锥体组成的绒面。
三、多晶酸制绒原理
3.1多晶硅绒面制备方法
多晶硅表面由于存在多种晶向，不如（100）晶向的单晶硅那 样能利用各向异性化学腐蚀得到理想的绒面结构，因而对于 多晶硅片，目前主要采用各向同性的酸腐方法来制备绒面。
碱性物质发生电离或者水解出OH离子与硅发生反 应，从而形成绒面。碱的适宜浓度为5%以下。
酒精或异丙醇有三个作用：a、协助氢气泡从硅片 表面脱附；b、减缓硅的腐蚀速度；c、调节各向 异性因子。酒精或异丙醇的适宜浓度为5~10%。
4.2初抛液的要求
一般采用高浓度碱溶液(10% - 20%)在 90℃条件腐蚀0.5 - 1min以达到去除损伤层 的效果,此时的腐蚀速率可达到4 - 6um/min 。初抛时间在达到去除损伤层的基础上尽量 减短，以防硅片被腐蚀过薄。
1.利用陷光原理减少光的反射，由于入射光在 表面的多次反射和折射，增加 了光的吸收；
2.增加电池片的有效工作面积（PN 结面积） 增加了电池与电极之间的接触面积，减小了接 触电阻。
陷光原理：当光入射到一定角度的斜面，光会反 射到另一角度的斜面，形成二次或更多次吸收， 从而增加吸收率。陷光原理如图所示：
行绒面制备 多晶硅片使用酸性(HF、HNO3混合溶液)化学
溶液进行绒面制备
1.2 制绒目的
在生产中使用碱处理是为了得到金字塔状绒 面；用酸处理是为了得到虫孔状绒面。不管 是哪种绒面，都可以提高硅片的陷光作用。
1、去除硅片损伤层 2、对硅片表面进行织构
1.3 制绒的作用
绒面具有受光面积大，反射率低 的特点。可提 高单晶硅太阳电池的短路电流，从而提高太阳 电池的光电转换效率。
3Si+4HNO3===3SiO2+2HO2+4NO
这样一系列化学反应最终的结果是造成硅的表面被快速氧 化，硝酸被还原成氮氧化物
2.第二步:二氧化硅的溶解
二氧化硅生成以后，很快与氢氟酸反应
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O(四氟化硅是气体)
SiF4 + 2HF = H2SiF6
总反应:
用
4.4理想单晶绒面控制要素
1.科学合理的溶液配比浓度(NaOH浓度1%-2%) 2.适合的温度(77-85 ℃) 3.较短、合适制绒时间(600秒-900秒) 为了维持生产良好的可从复性，并获得高的生
产效率,要求我们比较透彻的了解绒面的形成机理 ,控制对制绒过程影响较大的因素,在较短的时间 内形成质量较好的金字塔容面.
另外为保证粗抛液浓度，需要定时补充 一定量NaOH.
4.3制绒液的要求：
目前大多使用廉价 的浓度约为1%-2%的 氢氧化钠稀溶液来制备绒面，腐蚀温度为7785℃。制绒时间10-15min左右,根据原材料的 特性来配液就可以做出质量较好的绒面。
为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量 添加异丙醇和专门的制绒添加剂作为络合剂 ，以加 快硅的腐蚀。
化学反应方程式
生产中我们采用电阻率为0.5~3Ω.cm，晶向为（ 100）的P型单晶硅片进行绒面腐蚀。在较高的温度下, 碱性水溶液中的NaOH会电离或者水解出OH离子,沿 (100)晶向的单晶晶体缺陷处进行各向异性腐蚀,单晶 硅会发生如下的腐蚀反应:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
既可获得低的表面反射率,又有利于太阳能 电池的后续制作.
SiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2H2O
终反应掉的硅以六氟硅酸的形式进入溶液并溶于水。
这样，二氧化硅被溶解之后，硅又重新露出来，一步、 二步的反应不断重复，硅片就可以被持续的腐蚀下去。
单晶绒面图片
多晶绒面图片
四、制绒生产过程控制
4.1、单晶制绒液的组成及其作用
制绒溶液主要是由碱性物质（NaOH、KOH、Na2CO3 等）及添加剂（硅酸钠、酒精或异丙醇）组成的 混合溶液。
天达光伏
单多晶制绒基础知识
朱勋坤
目录
一、制绒目的和作用 二、单晶制绒原理 三、多晶酸制绒原理 四、制绒生产过程控制 五、HCL及HF漂洗过程 六、其他注意事项
一、制绒目的和作用
1.1 制绒分类：
按硅原料分类可分为单晶制绒与多晶制绒； 按腐蚀液的酸碱性可分为酸制绒与碱制绒。 一般情况下： 单晶硅片使用碱性（NaOH溶液）化学溶液进
4.5影响制绒液稳定性的因素:
1、初配液NaOH浓度及异丙醇浓度 2、制绒槽内硅酸钠的累计量 3、制绒腐蚀的温度及制绒腐蚀时间的长短 4、中途NaOH和异丙醇的添加量 5、槽体密封程度、异丙醇的挥发程度
4.6理想单晶绒面的要求
1、绒面外观应清秀，不能有白点、 发花、水印等 2、金字塔大小均匀，单体尺寸在2~10чm之间 3、相邻金字塔之间没有空隙，即覆盖率达100%。
I0 I3
A I1
I4
I2
B
当一束强度为I0的光投射(垂直）到 图中的A点，产生反射光I1和进入硅 中的折射光I2。反射光I1可以继续投 射到另一方锥的B点，产生二次反射 光I3和进入半导 体的折射光I4；而对 光面电池就不产生这第二次的入射。 经计算可知还有11%的二次反射光可 能进行第三次反射和折射，由此可算 得绒面的反射率为 9.04%。
二、单晶制绒原理
单晶制绒原理:利用碱性溶液对单晶硅片进行各向异性
腐蚀的特点来制备绒面。
从本质上讲,绒面形成过程是: NaOH溶液对不同晶面 的腐蚀速率不同，(100)面的腐蚀速度比(111)面大十倍以 上,所以(100)晶向的单晶硅片经各向异性腐蚀后，最终在 表面形成许许多多表面为(111)的四面方锥体,即 “金字 塔”结构。
3.2 多晶酸制绒原理
根据 溶液对硅的各向同性腐蚀特性，在 硅片表面进行织构化处理而形成绒面。
Hale Waihona Puke 1.第一步:硅的氧化硝酸和氢氟酸的混合液可以起到很好的腐蚀作用，硝酸 的作用是使单质硅氧化为二氧化硅，其反应为:
当各向异性因子=10时 （所谓各向异性因子就是（100）面与 （111）面单晶硅腐蚀速率之比），可以得到整齐均匀的金字塔 形的角锥体组成的绒面。
三、多晶酸制绒原理
3.1多晶硅绒面制备方法
多晶硅表面由于存在多种晶向，不如（100）晶向的单晶硅那 样能利用各向异性化学腐蚀得到理想的绒面结构，因而对于 多晶硅片，目前主要采用各向同性的酸腐方法来制备绒面。
碱性物质发生电离或者水解出OH离子与硅发生反 应，从而形成绒面。碱的适宜浓度为5%以下。
酒精或异丙醇有三个作用：a、协助氢气泡从硅片 表面脱附；b、减缓硅的腐蚀速度；c、调节各向 异性因子。酒精或异丙醇的适宜浓度为5~10%。
4.2初抛液的要求
一般采用高浓度碱溶液(10% - 20%)在 90℃条件腐蚀0.5 - 1min以达到去除损伤层 的效果,此时的腐蚀速率可达到4 - 6um/min 。初抛时间在达到去除损伤层的基础上尽量 减短，以防硅片被腐蚀过薄。
1.利用陷光原理减少光的反射，由于入射光在 表面的多次反射和折射，增加 了光的吸收；
2.增加电池片的有效工作面积（PN 结面积） 增加了电池与电极之间的接触面积，减小了接 触电阻。
陷光原理：当光入射到一定角度的斜面，光会反 射到另一角度的斜面，形成二次或更多次吸收， 从而增加吸收率。陷光原理如图所示：
行绒面制备 多晶硅片使用酸性(HF、HNO3混合溶液)化学
溶液进行绒面制备
1.2 制绒目的
在生产中使用碱处理是为了得到金字塔状绒 面；用酸处理是为了得到虫孔状绒面。不管 是哪种绒面，都可以提高硅片的陷光作用。
1、去除硅片损伤层 2、对硅片表面进行织构
1.3 制绒的作用
绒面具有受光面积大，反射率低 的特点。可提 高单晶硅太阳电池的短路电流，从而提高太阳 电池的光电转换效率。
3Si+4HNO3===3SiO2+2HO2+4NO
这样一系列化学反应最终的结果是造成硅的表面被快速氧 化，硝酸被还原成氮氧化物
2.第二步:二氧化硅的溶解
二氧化硅生成以后，很快与氢氟酸反应
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O(四氟化硅是气体)
SiF4 + 2HF = H2SiF6
总反应:
用
4.4理想单晶绒面控制要素
1.科学合理的溶液配比浓度(NaOH浓度1%-2%) 2.适合的温度(77-85 ℃) 3.较短、合适制绒时间(600秒-900秒) 为了维持生产良好的可从复性，并获得高的生
产效率,要求我们比较透彻的了解绒面的形成机理 ,控制对制绒过程影响较大的因素,在较短的时间 内形成质量较好的金字塔容面.
另外为保证粗抛液浓度，需要定时补充 一定量NaOH.
4.3制绒液的要求：
目前大多使用廉价 的浓度约为1%-2%的 氢氧化钠稀溶液来制备绒面，腐蚀温度为7785℃。制绒时间10-15min左右,根据原材料的 特性来配液就可以做出质量较好的绒面。
为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量 添加异丙醇和专门的制绒添加剂作为络合剂 ，以加 快硅的腐蚀。
化学反应方程式
生产中我们采用电阻率为0.5~3Ω.cm，晶向为（ 100）的P型单晶硅片进行绒面腐蚀。在较高的温度下, 碱性水溶液中的NaOH会电离或者水解出OH离子,沿 (100)晶向的单晶晶体缺陷处进行各向异性腐蚀,单晶 硅会发生如下的腐蚀反应:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
既可获得低的表面反射率,又有利于太阳能 电池的后续制作.
SiO2 + 6HF = H2SiF6 + 2H2O
终反应掉的硅以六氟硅酸的形式进入溶液并溶于水。
这样，二氧化硅被溶解之后，硅又重新露出来，一步、 二步的反应不断重复，硅片就可以被持续的腐蚀下去。
单晶绒面图片
多晶绒面图片
四、制绒生产过程控制
4.1、单晶制绒液的组成及其作用
制绒溶液主要是由碱性物质（NaOH、KOH、Na2CO3 等）及添加剂（硅酸钠、酒精或异丙醇）组成的 混合溶液。
天达光伏
单多晶制绒基础知识
朱勋坤
目录
一、制绒目的和作用 二、单晶制绒原理 三、多晶酸制绒原理 四、制绒生产过程控制 五、HCL及HF漂洗过程 六、其他注意事项
一、制绒目的和作用
1.1 制绒分类：
按硅原料分类可分为单晶制绒与多晶制绒； 按腐蚀液的酸碱性可分为酸制绒与碱制绒。 一般情况下： 单晶硅片使用碱性（NaOH溶液）化学溶液进
4.5影响制绒液稳定性的因素:
1、初配液NaOH浓度及异丙醇浓度 2、制绒槽内硅酸钠的累计量 3、制绒腐蚀的温度及制绒腐蚀时间的长短 4、中途NaOH和异丙醇的添加量 5、槽体密封程度、异丙醇的挥发程度
4.6理想单晶绒面的要求
1、绒面外观应清秀，不能有白点、 发花、水印等 2、金字塔大小均匀，单体尺寸在2~10чm之间 3、相邻金字塔之间没有空隙，即覆盖率达100%。
I0 I3
A I1
I4
I2
B
当一束强度为I0的光投射(垂直）到 图中的A点，产生反射光I1和进入硅 中的折射光I2。反射光I1可以继续投 射到另一方锥的B点，产生二次反射 光I3和进入半导 体的折射光I4；而对 光面电池就不产生这第二次的入射。 经计算可知还有11%的二次反射光可 能进行第三次反射和折射，由此可算 得绒面的反射率为 9.04%。
二、单晶制绒原理
单晶制绒原理:利用碱性溶液对单晶硅片进行各向异性
腐蚀的特点来制备绒面。
从本质上讲,绒面形成过程是: NaOH溶液对不同晶面 的腐蚀速率不同，(100)面的腐蚀速度比(111)面大十倍以 上,所以(100)晶向的单晶硅片经各向异性腐蚀后，最终在 表面形成许许多多表面为(111)的四面方锥体,即 “金字 塔”结构。