单晶硅电池片工艺样本
单晶硅电池工艺流程资料
丝网印刷和烧结
烧结包括多种物理、化学变化，如脱水、化 学反应、熔融和烧结等。在钝化膜上面及背表面 通过丝网印刷印好上、下电极并烘千后就可以通 过链式烧结炉来进行烧结。此时，上电极的银将 与氮化硅、二氧化硅和硅形成共晶体，从而使电 极与硅形成良好的欧姆接触。
去除背结
去除背结常用下面 三种方法，化学腐蚀法， 磨沙法和蒸铝烧结，丝 网印刷铝烧结法。前两 种去除背结的方法。对 于 n+/n 和 p+/n 型电池都适 用，蒸铝或丝网印刷铝 浆烧结法仅适用于n+/p型 太阳电池制作工艺。
烧结合金示意图
制备减反射膜
减反膜的制备方法：
• • • • 真空镀 溅射法 印刷法 喷涂法 SiO 类金刚石膜 Ta2O5 IT膜 Nb2O5 SiO2 TiO Ta2O5 Ti(OC2H5)4 钛酸乙酰
5 2 2 5 2
过量O 2
• 生成的P2O5又进一步与硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可 见，在磷扩散时，为了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl5 对 硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的 氧气 。
各种扩散方法的比较
扩散方法 简单涂布 源扩散 二氧化硅乳 源涂布扩散 液态源 扩散 氮化硼固 态源扩散 比 较
3.
4.
5.
6.
扩散制结
制结过程是在一块基体材料上生成导电类型 不同的扩散层，它和制结前的表面处理均是电池 制造过程中的关键工序。制结方法有热扩散，离 子注入，外延，激光及高频电注入法等。 对扩散的要求是获得适合于太阳电池p-n结需 要的结深和扩散层方块电阻，浅结死层小，电池 短波响应好等，实际电池制作中，考虑到各个因 素，太阳电池的结深一般控制在 0.3 ～0.5m，方 块电阻均20～70/□，硅太阳电池所用的主要热 扩散方法有涂布源扩散，液态源扩散，固态源扩 散等。
TEM单晶硅片样品制备方法
TEM硅片样品制备参考设备TEM硅片样品制备参考流程具体参考流程第一步：切割具体：1.1 将样品台放置在加热台上，加热5分钟后加一些石蜡，并在熔解可流动的蜡上放置载玻片；1.2 在载玻片上加一些石蜡，将样品放置在载玻片上，将样品台移下加热台，冷却至室温；1.3 升起切割工具，将样品台定位在其下方，降低切割工具至样品上，直到底部弹簧活动台水平刻度盘中的刻度线在中心记号的下面，旋转刻度表盘，直到指针调整到零；1.4 用竹签在样品需切区域加少许切割磨粒和水制作而成的泥浆；1.5 落下切割工具到泥浆中，直到底部弹簧活动台水平刻度盘中的刻度线在中心记号的下面，打开圆片切割机，调节频率旋钮进行切割，刻度表盘的读数即为切割的厚度。
1.6 切割完毕，关掉电源开关，升高切割工具。
过几分钟，清洗切割工具；1.7 把样品台放在加热台上加热，待蜡熔解后，用小镊子夹起圆片样品，并放置丙酮中清洗，移除上面的石蜡；注意事项：1.1 振荡器开的情况下，不要触摸切割工具的末端，会造成严重烫伤；1.2 被切割样品，可能会陷入切割工具中。
通常这种样品可以在振动器工作的状态下，使用流动的水将样品冲出来；如果不成功，用专用工具拆下切割头，然后用竹签从另一方向将样品慢慢顶出1.3 当圆片切割机不使用时，清洗切割工具，用纸擦干，关闭电源开关。
第二步：单面抛光具体：2.1 校准a．将空样品台放在圆片研磨盘中，转动旋钮使样品台位于研磨盘平面之下；b．取一个干净的载玻片，滴一滴水，盖在研磨盘中央，并且压紧载玻片，可以看到在研磨盘和载玻片之间有水纹存在；c．慢慢转动小的黑色旋钮，使样品台慢慢升起，并且观察水纹，当水纹刚刚有变化的时候，调节大的黑色旋钮将刻度盘的“0”调节到指示线位置。
2.2 操作a．将粘有样品的样品台放入研磨盘中；b．旋动小的黑色旋钮使样品台下降，指示线所指示的刻度为样品预留厚度；c．从粗砂纸到细砂纸逐渐进行研磨至所需厚度。
第三步：凹坑具体：3.1 把样品台放到加热台上，加热5分钟后加少许石蜡，粘上样品；3.2 使用Gatan623手动研磨盘，在1000号的砂纸上，将样品研磨至80μm左右；3.3 将粘有样品的圆柱台放在凹坑仪上，启动TABLE马达，在显微镜下调整样品台位置，对样品定位对中；3.4 加20 g的配重载荷，选择中等打磨速度，装上研磨轮，并小心地把磨轮降到样品台没有样品的地方，逆时针旋转微米进程驱动器，使刻度盘指示器的指针转满一整圈后刚好停在零点位置；按下ZERO，设置零点；3.5 旋转升降凸轮，把研磨轮放到样品表面上：刻度盘指示器显示样品材料和固定蜡的总厚度；3.6 用竹签放入少量6μm金刚石研磨膏到铜研磨轮和样品上，加蒸馏水润滑；同时开启两个马达开始研磨，研磨过程需随时加蒸馏水润滑；3.7 研磨完毕后，在轮轴上换上3μm抛光轮，彻底清除掉样品上残留的研磨膏，把样品台放回磁转盘上，用显微镜对中；调节载荷和转速，降下抛光轮对样品进行粗抛光；3.8 取下样品台，把粗抛光过程中残留的抛光膏完全冲掉；换上新的抛光轮，使用粒度为0.05μm的氧化铝抛光膏继续抛光，需随时观察、加蒸馏水润滑；3.9 抛光完毕后，冲洗抛光轮，擦拭轮轴；用棉签清洁、冲洗样品；3.10 将样品连同样品台同时放入丙酮溶液中，待样品自行脱落后取出样品。
单晶硅太阳能电池详细工艺
单晶硅太阳能电池1.基本结构指电极图1太阳能电池的基本结构及工作原理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仙颗粒，利用兆声波可去除>0.2飘粒。
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NH40H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。
工艺流程培训
PECVD
减反射膜是一层厚度与光波波长同等程度的薄膜 ， 涂敷在元件表面可以消除或减弱反射光的目的。 质量良好的氮化硅薄膜稳定而致密，除了有减反 射的作用外还能对电池起到很好的表面钝化作用。
化学方法：利用化学反应将边缘腐蚀掉——显然 我们不可能将扩散后的硅片再放入溶液中去腐蚀， 我们用等离子体来代替溶液。等离子刻蚀是目前 最好的刻蚀方法。
等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使 反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基， 这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里 与被刻蚀材料进行反应，形成挥发性反应物 而被去除。
酸和氯化氢，可致磷中毒，对皮肤、粘膜有刺激作用。
周边刻蚀
周边刻蚀—简单的讲，就是把电池边缘的 一层硅腐蚀掉。
扩散时，由于硅片的边缘也和扩散气体接触，硅 片周边在扩散时会生成一层导电的掺杂硅膜层， 这一导电层将电池的正负两极连接起来，使电池 短路。
N型Si
PN结
P型Si
物理方法：将边缘一定宽度的硅去掉—— 理论上完全没问题，而且早期大家就是这 么干的，但是切割（或喷砂）同时对电池 的损伤也让人头疼；现在有了激光切割设 备，损伤的问题可以避免，但是激光切割 的能耗较高。
磷原子
高 温 扩 散
N型Si
P型Si
PN结
影响扩散的因素
管内气体中杂质源的浓度 扩散温度 扩散时间
扩散基本原理
POCl3简介
扩散基本原理
太阳电池磷扩散方法 １．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 ３．丝网印刷磷浆料后链式扩散
POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源 • 无色透明液体，具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。 • 比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟。 POCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发。本品遇水蒸汽分解成磷
第六七讲晶硅电池制备工艺(切片-制绒-扩散)
2、多线切割机
多线切割机是目前市场上用于切片最主流，也是最先进的设备。 它的基本原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃 料对硅棒进行摩擦，从而将硅棒等硬脆材料一次同时切割为数千片薄 片的一种切割加工方法。多线切割由于其更高效、更小切割损失以及 更高精度的优势，适用于切割贵重、超硬材料。近十年来已取代传统 的内圆切割成为硅片切割加工的主要方式。在光伏行业切片领域，到 2009年底国内市场基本被瑞士的HCT、MeyerBurger（梅耶博格）和 日本的NTC所统治。近年来国内设备厂家上海日进、电子集团45所、 兰州瑞德、无锡开源、大连连城、北京京联发、湖南宇晶等也陆续推 出了多线切割机样机。
◆各工艺流程---线切部分
●线切部分的主要组成单元 主要由：放线部分＋收线部分＋线网系统＋冷却交换系统＋切削液 循环供给系统＋压缩空气洁净系统组成。 ●各单元的构成及作用
a 放线系统
放线系统图
各线轮作用
放线工字轮：定位放线轮，不摆动、跳动。轴棍摩擦力可调，由一个驱 动电机带动，起、制动及正常运行时，通过饲服电机使得与导轮保持同 步。 排线过线轮：通过对饲服电机的控制使排线过线轮的钢丝人口始终与放线工字 轮的钢丝出口保持水平状态
错误切割方式
在有线弓情况下，底部剩余不均
没有线弓情况下，底部剩余均匀
正确切割方式
超声波清洗
◆ 超声波清洗主要目的
去除硅片表面的颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子、硅 粉粉尘等
单晶硅电池工艺流程
3
磷硅玻璃易受潮，导 致电池效率衰减；
4
影响烧结后电池的串 联电阻 。
去磷硅玻璃
HF腐蚀 等离子刻蚀
去边
01 扩 散 过 程 中 ， 在 硅 片 的 周 边 表 面 也 形
成了扩散层。周边扩散层使电池的上
下电极形成短路环，必须将它除去。
周边上存在任何微小的局部短路都会
使电池并联电阻下降，以至成为废品。
化学清洗
这是相当重要的一步工序。因为下面紧接着就 要进行扩散工序了，如果表面清洗不彻底的话， 表面杂质在扩散的高温下就有可能也扩散入硅 片中引起该太阳电池片性能参数的下降、甚至 报废。所以，在实际生产中要充分重视这一环 节，生产线上要保持干净、整洁，工作人员不 能随意用手拿捏硅片。
化学清洗
硅片化学清洗的主要步骤：
三氯氧磷液态源扩散
01
02
由上面反应式可以看出，
生成的P2O5又进一步与硅作
POCl3热分解时，如果没有外
用，生成SiO2和磷原子，由此
来的氧（O2）参与其分解是不
可见，在磷扩散时，为了促使
4P 5 CO l 2O P 10 Cl 充分的，生成的PCl5是不过 易分 2 量PO OCl3充分的分解和避免PCl5
绒面的制备
硅的各向异性腐蚀液通常用热的 碱性溶液，商品化电池的生产中， 通常使用廉价的氢氧化钠稀溶液 （浓度为1～2%）来制备绒面硅， 腐蚀温度为80 C左右，为了获 得均匀的绒面，还应在溶液中添 加醇类（如无水乙醇或异丙醇等） 作为络合剂，加快硅的腐蚀。
绒面的制备
碱腐蚀的硅片表面虽然没有酸腐蚀光亮平整， 但制成的电池性能完全相同，目前，国内外在 硅太阳电池生产中的应用表明，碱腐蚀液由于 成本较低，对环境污染较小，是较理想的硅表 面腐蚀液，另外碱腐蚀还可以用于硅片的减薄 技术，制造薄型硅太阳电池。
光伏发电技术与应用专业《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≥ μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 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切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。
单晶硅电池片工艺
单晶硅电池片工艺（初稿）工艺流程图：硅片检验→硅片插入片盒→去除损伤层→制绒面→淋洗→中和→三级串连阶梯式清洗→烘干→扩散→周边刻蚀→硅片插入片盒→去除氧化层→三级串连阶梯式清洗→烘干→制备氮化硅→背面银铝浆→烘干→背面铝浆→烘干→正面银浆→烧结→测试分选→检验入库1．单晶硅片质量检验标准1．1 外观检验1．1．1 基片大小：125³125mm±0.5mm1．1．2 形状：准方片1．1．3 直径：∮150±1.0mm Φ165±1.0mm1．1．4 厚度：280±30μm;在所规定区域内5个测量值的平均值。
1．1．5 TTV（μm）total thickness variation 在选定圆片区域内，最大厚度变化值≤50μm1．1．6 表面缺陷：≤2个深度不大于0.05mm1．1．7 破损及针孔：无可见破损和针孔1．1．8 边缘缺损：长度小于5mm，深度0.5的破损≤1个1．1．9 钜痕：＜5μm1．1．10 表面状况：表面颜色均匀一致，无残留硅粉，无水迹1．2 电特性：1．2．1 晶体：无位错直拉（CZ）单晶1．2．2 晶向：（100）±3°1．2．3 导电类型：P型（硼掺杂）1．2．4 电阻率（Ω²CM）0.5～2.0 用四探针测量平均晶体电阻1．2．5 少子寿命：＞15μS使用微波光电导方法，在未钝化区域内，扫描2³2mm区域，去2000次测量平均值，硅锭边缘部分红区内数据不包括在平均值的计算内。
1．2．6 碳浓度：≤5³101．2．7 氧浓度：≤1³101．3 质量判断标准：AQL2.52．硅片插入片盒：2．1 工具仪器：25片片盒工作桌，凳子，真空吸附镊子2．2 原材料：125³125mm硅片2．3 工艺过程：把一定高度的硅片放于工作桌上，在操作者面前，用真空镊子把硅片吸起，把硅片放于片盒的最下一层，释放真空，硅片脱离真空吸附落于硅片盒的槽中。
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单晶硅电池片工艺( 初稿)
工艺流程图:
硅片检验→硅片插入片盒→去除损伤层→制绒面→淋洗→中和→三级串连阶梯式清洗→烘干→扩散→周边刻蚀→硅片插入片盒→去除氧化层→三级串连阶梯式清洗→烘干→制备氮化硅→背面银铝浆→烘干→背面铝浆→烘干→正面银浆→烧结→测试分选→检验入库
1．单晶硅片质量检验标准
1．1 外观检验
1．1．1 基片大小: 125×125mm±0.5mm
1．1．2 形状: 准方片
1．1．3 直径: ∮150±1.0mm Φ165±1.0mm
1．1．4 厚度: 280±30μm;在所规定区域内5个测量值的平均值。
1．1．5 TTV( μm) total thickness variation 在选定圆片区域内, 最大厚度变化值≤50μm
1．1．6 表面缺陷: ≤2个深度不大于0.05mm
1．1．7 破损及针孔: 无可见破损和针孔
1．1．8 边缘缺损: 长度小于5mm, 深度0.5的破损≤1个
1．1．9 钜痕: ＜5μm
1．1．10 表面状况: 表面颜色均匀一致, 无残留硅粉, 无水迹
1．2 电特性:
1．2．1 晶体: 无位错直拉( CZ) 单晶
1．2．2 晶向: ( 100) ±3°
1．2．3 导电类型: P型( 硼掺杂)
1．2．4 电阻率( Ω·CM) 0.5～2.0 用四探针测量平均晶体电阻
1．2．5 少子寿命: ＞15μS
使用微波光电导方法, 在未钝化区域内, 扫描2×2mm区域, 去次测量平均值, 硅锭边缘部分红区内数据不包括在平均值的计算内。
1．2．6 碳浓度: ≤5×10
1．2．7 氧浓度: ≤1×10
1．3 质量判断标准: AQL2.5
2．硅片插入片盒:
2．1 工具仪器: 25片片盒工作桌, 凳子, 真空吸附镊子
2．2 原材料: 125×125mm硅片
2．3 工艺过程: 把一定高度的硅片放于工作桌上, 在操作者面前, 用真空镊子把硅片吸起, 把硅片放于片盒的最下一层, 释放真空, 硅片脱离真空吸附落于硅片盒的槽中。
重复上述动作, 直至把任务完成。
2．4 注意事项:
2．4．1 人是最大的污染源, 不要面对硅片说话, 不要用手直接拿片盒, 手上有钠离子、油类污染;
2．4．2 操作人员要戴口罩、手套操作;
2．4．3 硅片易碎, 在操作过程中, 工作人员要轻拿轻放, 尽量减少碎片; 2．4．4 真空吸头经常见酒精擦拭, 在工作过程中, 保持清洁。
3．硅片清洗:
3．1 去除损伤层:
3．1．1 目的: 在硅片切割过程中, 引起晶体表面晶格损伤, 为把PN结制作在良好的晶体上, 去除硅片表面的损伤层。
3．1．2 溶液浓度的配比:
NaOH: H2O=8500: 34000( 重量比)
在实际工作中, 34000克纯水, 添加10000克的氢氧化钠
3．1．3 溶液的配制过程:
根据资料查明: NaOH的融解热, 10.4千卡/摩尔
8500÷40×10400＝2210000卡
2210000÷34000＝65( 度)
结论: 8500克氢氧化钠, 能够使34000克纯水温升65度, 理论计算要
与实践相结合, 只要把纯水从室温升高至25℃左右凭借着氢氧化钠的温升就能够达到85℃了。
3．1．4 试剂纯度: 纯水, 18MΩ/CM 氢氧化钠, 电子纯
3．1．5 溶液温度: 85±1℃
3．1．6 腐蚀速率: 条件: 20％ NaOH溶液, 85℃, 经验数据表明 4μm/min( 两边共同去除) ; 内圆切割锯20μm/每边, 线锯10μm/每边, 一般内圆切割锯腐蚀时间10分钟, 线锯腐蚀时间5～6.5分钟( 根据实际情况摸索准确时间, 经验数据, 每隔几十片称量一次)
3．1．7 反应机理:
Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2 H2↑
28 80 18 122 4
在硅片表面每边去除10μm, 两边共去除20μm
A．每片去除的重量: △g=12.5×12.5×0.0020×2.33=0.728g
B．每片消耗的NaOH 28: 80＝0.728: X
X=2.08g
C．每片产生多少Na2SiO3 28: 122＝0.728: X
X=3.172g
D．如果每配制一次NaOH溶液能够清洗3000片, 每片消耗2.08克NaOH,
则消耗6.240Kg, 10 Kg的NaOH, 只剩下3.76 Kg 在达到2500片时要
密切注视, 每花篮硅片称量是否达到了设计要求。
E．如果去除损伤层3000片则生成9.516Kg的Na2SiO3 , 整个花篮上
浮, 使花篮定位不准确严重影响机械手的正常运转。
3．1．8 注意事项与问题的讨论:
A．在整个去除损伤层的过程中, 大量的H2气泡有可能依附到硅片上, 使硅片上浮, 在片盒上必须设计一个片盒”盖片”, 或者片盒”挡棒”, 防止硅片上浮;
B．关于去除损伤层时间的讨论: 现在硅片越来越薄, 去除损伤层的时
间能够大大缩短, 要以实践为准。
在硅片表面制作绒面的过程中, 也要腐蚀掉一层硅, 既要PN结制作在良好的晶体上, 又要不能使硅片太薄, 易产生碎片; 3．2 制绒面:
3．2．1 目的: 为了提高效率减少光的反射, 在硅片表面制作出直角四面棱锥, 使入射光在硅片表面形成多次反射。
在P型［100］晶向上, 利用晶体的各向异性, 在晶体上腐蚀出正金字墙。
3．2．2 溶液浓度的配制:
纯水: 氢氧化钠: 异丙醇: 硅酸钠＝1000: 15～20: 45ml: 4～6g 3．2．3 溶液的配制过程:
A．把预热槽用纯水洗净, 把纯水打入预加热槽;
B．把纯水加热到85℃;
C．把预热槽的纯水打入绒面槽;
D．依次按比例把NaOH、异丙醇、硅酸钠加入到绒面槽中
E．等待温度恒定后进行操作
3．2．4 试剂纯度:
纯水: 18MΩ/CM; 氢氧化钠: 电子纯; 异丙醇: 优级纯; 硅酸钠: 优级纯3．2．5 溶液浓度: 85±1℃
3．2．6 绒面的制备时间: 一般25～30分钟左右
3．2．7 反应机理: 由于各晶面的面密度不同, 腐蚀对各晶面有选择性。
( 100) 、( 111) 面的面密度分别为2/a2、 4.6/a2, 因此( 100) 面的腐蚀密度速度最大, ( 111) 面的腐蚀速度最小。
因此腐蚀时( 111) 面最容易裸露在外面。
实验得知, ( 100) 面的腐蚀速度比( 111) 面大35倍。
择优腐蚀对溶液浓度关系很大, 浓度偏高则为抛光腐蚀; 浓度偏低则为择优腐蚀。
异丙醇为消泡剂。
硅酸钠为缓冲腐蚀剂。
3．2．8 注意事项与问题讨论:
A．绒面腐蚀时间: 一般为25分钟, 根据绒面状况
能够适当增加5～10分钟;
B．绒面的等直角棱锥体的下边长为多长, 反射的光为最长? 实践表明, 从统计规律来看, a＝3～5μm从电池表面上反射的光线最少。
温度偏低一点, 82℃, 腐蚀速率慢一点, a的长度在3～5μm的可能性较大。
C．在绒面的腐蚀过程中, 特别是在开始的第一、第
二批硅片, 这种现象最严重, 即绒面不连续。
这样就增大了反
射光, 减少了电池的转换效率。
NaOH与Si的反应生成硅酸钠, 硅酸钠是一种缓腐剂, 缓腐的速率与硅酸钠的浓度有很大关系, 在反应初期, 生成的硅酸钠浓度过低, 低于0.1％时, 反而引起加速反应, 并有可能引起点腐蚀。
腐蚀速率过快就容易产生平地。
为克服上述现象, 每次配制新的腐蚀溶液时增加0.4％～0.6％的硅酸钠, 就是为了克服绒面不连续现象。
D．在绒面的制作过程中, 会产生大量的H2气泡, 附着在硅片上, 根据情况, 要不断的向溶液中增加异丙醇。
异丙醇是消泡剂。
( 根据实际情况及经验确定其用量)
E．绒面腐蚀液时间久了, 硅酸钠的含量逐渐增多, 粘度也增大, 比重增大, 硅片上浮, 为了减少绒面的不连续性绒面的腐蚀液的
废液也可留下1/4, 再增加3/4的新溶液。
F．在绒面的制备过程中, 在显微镜下观察, 经常会
看到右图所示的现象, 如果a为正常绒面, b的绒面就太小了; 如果b为正常绒面, a的就太大了。
B部分为小绒面, 被气泡所覆盖, 减缓了反应速度, 生成小绒面。
B部分为小绒面, 其表面有油质污染, 减缓了反应速度。
( 形成此现象的具体原因在生产中再摸索)
3．3 漂洗:
3．3．1 目的: 在制绒面的过程中, 其表面沾污了各种金属离子和各种盐类, 本水槽中是四面溢流式, 纯水来自上一个喷淋槽, 在本槽中硅片初步清洗。
3．3．2 漂洗时间: 漂洗时间大约为2分钟左右, 在实践中进一步摸索确定。
3．3．3 漂洗方式: 漂洗槽是四边溢流式, 无任何金属粒子沾污的水泵过滤器,。