SCHMID制绒培训讲义
制绒设备基本原理培训
2019/3/30
晋能清洁能源科技有限公司
培训目录
一．前清洗工序的目的 二．前清洗工艺步骤 三．前清洗设备组成 四．前清洗设备开关机步骤 五．前清洗设备换药液流程 六．设备日常维护
晋能清洁能源科技有限公司
2
一 制绒的目的及原理（1）
根据工艺方法不同，制绒可分为碱制绒（仅适用于单晶硅制绒）和酸制绒（可用于单晶和多晶硅表面 的制绒）。捷佳创设备为酸制绒设备，其目的主要有： 去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤） 清楚表面油污（利用HF）和金属杂质（利用HCL) 形成起伏不平的绒面，增加对太阳光的吸收，增加PN结面积，提高短路电流（Isc),最终提高电池光电 转换效率。
晋能清洁能源科技有限公司
21
设备开始运行步骤：
合上总电源开关、PLC电源开关及各个主电源开关
将控制台上“自动/手动”转换开关切换到手动 确认各有液槽体的液位正常 检查所有光电开关等信号开关是否松动，确保所有信号正常，确认无故障及异常现象 把画面切入系统启动界面，按下“回原点”按钮，触摸屏上显示“OK”后将控制台上“自 动/手动”转换开关切换到自动状态，再点击自动启动按钮，此时蜂鸣器鸣响三声，提示自 动运行开始
晋能清洁能源科技有限公司
23
五、前清洗设备换药液流程
手动状态下，点击“主界面”，进入主界面，点击排液阀手动
选择“制绒槽”（或者任何一个槽体，此处只与制绒槽为例，其他槽体更换药液流程基本一样 ），进入“制绒槽”模块，点击排液阀ON，将槽体内的液排掉 待槽体排空后，回到“主界面”，进入主界面，点击加水手动 进入“加水手动界面”，选择制绒槽点击加水ON 等到槽体达到高液位，回到“主界面”，进入主界面，点击排液阀手动，将槽体内的液体排掉 重复以上步骤，清洗槽体2~3次
制绒培训
硅片表面的机械损伤层
（三）切割损伤层的腐蚀（粗抛）
若损伤层去除不足会出现3种可能情况：残余 缺陷、残余缺陷在后续高温处理过程中向材 料深处继续延伸、切割过程中导致的杂质未 能完全去除。
6
绒面光学原理
制备绒面的目的： 减少光的反射率，提高短路电流（Isc）， 最终提高电池的光电转换效率。 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，形成二次或者多 次吸收，从而增加吸收率。
10
● 单晶制绒酸洗工艺流程
超声
清洗
DI
溢流
粗
抛
DI
溢流
制作
绒面
温度: 80℃ ; NaOH: 2% IPA: 8% 缓冲、释放H2 NaSiO3: 减缓、成核
DI
溢流
DI
喷淋
氮气 烘干
DI 喷淋
DI 喷淋
DI 溢流
HF
酸洗
DI 溢流
HCL 酸洗
单晶制绒酸洗工艺流程
工 1 位 材 20% H2O NaOH 室温 80℃ 室温 2% H2O HCl 室 80℃ 度 时 10m 间 16m 15m 3m 3m 3m 1m 3m 3m 室温 室温 温 室温 室温 20% H2O HF H2O H2O 2 3 4 5 6 7 8 9
所用液体性质
NaOH的性质： 氢氧化钠(NaOH)，俗称烧碱、火碱、苛性钠，常温下是一种白
色晶体，具有强腐蚀性。易溶于水，其水溶液呈强碱性，能使 酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱，是化学实验室的必备 药品之一。它的溶液可以用作洗涤液 有强烈的腐蚀性，有吸水性，可用作干燥剂。 HF的性质： .氢氟酸是氟化氢气体的水溶液，纯粹的无色，比重0.98，比水 略轻，沸点19.4℃，极易挥发，置空气中，即发白烟。含氟化氢 60％以下的水溶液，为无色澄清的发烟液体。工业产品为HF含 量为40～45％的水溶液；有刺激性气味，为中等强度的酸。 2.分子式：HF 分子量：20.01 3.氢氟酸有剧臭，性极毒，触及皮肤易致溃烂，其程度较任何酸 厉害，若吸入它的蒸气，可以致命，所以使用时必须严格注意 。
制绒
太阳能电池培训
Jiechen Shine
工艺参数 对多晶硅表面腐蚀一般注意以下参数： 硝酸，氢氟酸浓度,清洗多孔硅时使用的氢氧 化钾（氢氧化钠）离子浓度 去除多孔硅时，需要使用氢氧化钾或者氢氧 化钠，这个反应比较剧烈，是典型的放热反 应。 在去除多孔硅以后，还要使用盐酸中和多余 的碱液，防治钾、钠离子对电池性能的影响。
织构化
太阳能电池培训
Jiechen Shine
多晶硅的表面酸腐蚀
酸腐蚀液不含有金属离子，有效的防止了金属离子 对于硅片的玷污。
织构化
经过酸腐蚀的多晶硅片，各向性能差异较小，与碱 腐蚀相比，有较平整的形貌和较低的反射率。 酸制绒同时可以去除表面损伤。 多晶硅制绒会形成多孔硅，多孔硅可以作为杂质原 子的吸杂中心，提高光生载流子的寿命， 多孔硅膜具有极低的反射系数；但是多孔硅结构松 散，不稳定，不利于 P-N结的形成和印刷电极—一 般使用稀释的 NaOH 溶液来去除这个多孔硅膜。
太阳能电池培训
Jiechen Shine
织构化
织构化 优点：腐蚀精确，薄膜形貌规则，深浅可控制 缺点：利用激光刻蚀技术，成本较高 反应等离子刻蚀 使用等离子和其他一些活性气体，对硅片表面进行刻蚀，形 成一定的表面限光结构，有效地降低了反射比率
太阳能电池培训
Jiechen Shine
激光刻槽： 利用激光技术在硅片表面刻成V字形沟槽
织构化 可以获得非常规则的表面结构，并可以配合扩散等后续工 艺制作选择性发射极太阳能电池 成本较高
织构化
3 1 S 4S 4 a a 2 2 3a
0 2
由此可见有绒面的受光面积比光面提高了
3 倍即1.732倍。
太阳能电池培训
Jiechen Shine
SCHMID制绒培训讲义
20
•
M4用制成的KOH药液沉浸硅片，其目的进行多孔硅表面处理和抛 光，其中药液的浓度是通过电导率控制（KOH电离浓度）。
21
22
M6硅片在制成的HF和HCI溶液进行疏水（中和去除金属离子）,其中HCl 是去除金属离子，HF起疏水作用。
23
•
M8硅片烘干处理,它是通过两台空气压缩泵，通过两次过滤（粗过 滤、细过滤），最终送到两组风刀中对硅片进行烘干，空气最终温度 可达到40度，它的工作原理是一个物理变化过程，就是气体分子之间 的距离由小变大的过程，也就是一个散热的过程。
36
• 4. 在吃饭和喝水之前必须把手彻底清洗干净。按 照规则处理储备物品和洗涤剂。 • 5．根据急救医学常识，必须遵守有关氢氟酸的规 定。 • 6．酸的活动性很强因此工作人员必须使用合适的 防护服（例如脸部防护用具、橡胶围裙、橡胶手 套）。 • 7．在工作时必须穿着合适的保护服和围裙。 • 3. 每一项工作后必须洗澡把自己用过的工具彻底 清洗干净。 • 8．在有害气环境工作时必须戴好过滤装置的防毒 面具。 • 9．工作要仔细避免液体泼洒。 • 10．维修工作后从事人员必须用手冲洗使用过工 具中和液体保证工具清洁。 37
24
• 最后我们还要对硅片进行检测，不符合要求的硅片剔除， 检测方式有倒影的测量、显微镜观测硅片表面的结构、称 重。
25
二 设备操作安全
• • 安全和事故预防是每个现场工作必需遵守的，在这一章里最重要是安全操 作指南及总结概述。 在工作中任何情况下必须服从安全说明，由于不正确的操作会造成对员工生 命的威胁和生命危险，也会产生机械装置及公司运作的其他材料资产的损害。 在运输安装、调试装备、使用、设计、操作、服务以上所有人员，必须认真 遵守以下安全说明。另外在生产者的手册里及其它成分必须遵守安全操作指 南。在机器上应为操作者提供危险标示符号在此机器上工作操作人员必须明 白和密切注意机器上的警示标示。 （如图所示）
制绒培训资料
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
图4 氢气泡作用
对反应速度的影响
图5 不同IPA浓度下温度和NaOH溶液浓度对反应速度的影响
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
图6 一定温度下NaOH溶液浓度和IPA含量对反应速率的影响
-------
----加至高液位
室温 室温 室温
180s—300s 120s---180s 180s
9号槽 号槽
---
---
---
加至高液位
室温
---
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
白斑
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
{100}
图3 悬挂健对反应的影响
腐蚀速度的差别造成金字塔的形状
较快的腐蚀速度 较慢的腐蚀速度
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
影响因素分析
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
•第二部分 第二部分 常见异常的处理
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
NaOH
IPA
NaSiO3·5H2O
H2O
温度
时间
补液
1号槽（方案1） 号槽（方案 ） 号槽
北京中联科伟达技术股份有限公司汇报提纲
{111}
各向异性的原因
Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2
1、水分子的屏蔽效应（screening effect）阻挡了硅原子与OH根离子的 作用，而水分子的屏蔽效应又以原子 排列密度越高越明显。 2、在{111}晶面族上，每个硅原子具 有三个共价健与晶面内部的原子健结 及一个裸露于晶格外面的悬挂健， {100}晶面族每一个硅原子具有两个共 价健及两个悬挂健，当刻蚀反应进行 时，刻蚀液中的OH－会跟悬挂健健 结而形成刻蚀，所以晶格上的单位面 积悬挂健越多，会造成表面的化学反 应自然增快。
制绒原理、工艺培训
结束语
绒面是由很多半球形状的“ 凹陷”组成，这些凹陷具 有 很好的陷光作用，因此极大地提高了mc-Si太阳电池的性 能。 在应用这种技术时，需要控制化学反应的剧烈程度， 以便更容易操作。蚀刻的时间也要进行优化，使得太阳 电池的电学参数达到最优。
11
（ 阳）
注意事项
KOH、HCl、HF、HNO3都是强腐蚀性、强刺激性的化学药 品，其溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以 操作时要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖 胶皮手套。一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水 冲洗30分钟，然后送医院就医。
3
（ 阳）
化学清洗原理
HF去除硅片表面氧化层： 去除硅片表面氧化层： 去除硅片表面氧化层
SiO2 + 6HF → H 2 [SiF去除硅片表面金属杂质： 去除硅片表面金属杂质： 去除硅片表面金属杂质
盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与 Pt 2+、Au 3+、 Ag +、Cu +、Cd 2+、Hg 2+等金属离子形成可溶 于水的络合物。
（ 阳）
硅片制绒和清洗
（ 阳）
目录
1. 硅片表面损伤层的形成及处理方法 2. 绒面腐蚀的原理 3. 化学清洗原理 4. 工艺控制方法 5. 影响绒面质量的关键因素及分析 6. 安全注意事项
2
（ 阳）
概 述
硅片表面处理的目的： 硅片表面处理的目的：
去除硅片表面的机械损伤层 清除表面油污和金属杂质 形成起伏不平的绒面， 形成起伏不平的绒面，增加硅片对 太阳光的吸收
Si (酸、多孔硅 酸 多孔硅porous Si) (晶体硅或非晶硅在氢氟酸中进行阳极氧化来获得多孔硅） 晶体硅或非晶硅在氢氟酸中进行阳极氧化来获得多孔硅） 晶体硅或非晶硅在氢氟酸中进行阳极氧化来获得多孔硅 8槽 槽 KOH（中和酸，去掉多孔硅） （中和酸，去掉多孔硅）
制绒培训 adpv
• 单晶绒面
• 多晶绒面
制绒工序使用表单
• • • • • • • 硅片交接记录表 开盒记录表 制绒记录表 质量控制表 库存记录表 装片记录表 送片记录表
表单填写要求
记录数据时的流程：
（1）数据准确 → （3）字迹清晰 → （ 2）内容完整
→
（4）传递及时
硅片领用注意事项
1.确认所领用的硅片批号,是否为计划所排的 批号 计划可以向班长确认,若不符,必须反馈给班 长。 2.硅片外箱有变形或明显撞击而损坏的,不得 领取。 3.认真确认领取的数量，保证无差异。
November 18, 2011
★“7S” 发展 7S
源于日本 整理（SEIRI） 整理（SEIRI） 整顿（SEITON） 整顿（SEITON） 清扫（SEISO） 清扫（SEISO） 清洁（SEIKETSU） 清洁（SEIKETSU） 素养（SHITSUKE） 素养（SHITSUKE） 安全（SAFETY） 安全（SAFETY） 节约（SAVE） 节约（SAVE）
上料
（多晶） 多晶）
1、放片前确认每片硅片的正反面是否有表面异常 ，若无则可正常放片。若有发现则均需单独挑 出记录，并通知质检。 2、从工作台上拿起一打硅片（30-50片），左手 拿稳，右手轻轻错开每次取一片放于轨道上， 放置时使硅片紧贴轨道右边无缝一侧，防止放 片时撬坏片子，按顺序放满5轨道，同一轨道 前后硅片留有大约2-3厘米的间隔。以此类推 ，放完整组硅片后，在放下一组硅片前留大约 30-50cm间隔，以防组间混片。
盐酸 HCL
特性： 特性： 无色至微黄液体。 无色至微黄液体。能与一些活性金属粉 末发生反应，放出氢气。 末发生反应，放出氢气。遇氰化物能产生剧 毒的氰化氢气体。与碱发生中和反应，并放 毒的氰化氢气体。与碱发生中和反应， 出大量的热。具有强腐蚀性。 出大量的热。具有强腐蚀性。
太阳能电池-制绒工艺指导书
RENA制绒工艺操作规程序言为更好地保证Schmid制绒机的生产正常进行，稳定生产工艺，提高制绒工序产品质量，进一步保证电池产品性能，特制定本作业指导书，以使操作人员的工艺操作有章可循，规范统一，同时，还为新员工的上岗培训提供教材参考。
目录一、工艺目的二、使用范围三、责任四、设备及工具五、工艺原料及工艺要求六、工艺描述1、工艺原理2、制绒工艺流程3、工艺方案4、注意事项七、工艺准备八、工艺操作九、测试及检查十、安全操作附件1 积分球绒面反射率测试仪操作说明制绒工艺操作规程1、工艺目的：制绒工艺就是利用线锯切割时在硅片表面形成的损伤层及硅片表面的缺陷，通过硝酸与氢氟酸的混合溶液对硅片表面进行化学腐蚀。
使硅片在微观上形成高低不平的表面，增加电池片表面的受光面积，降低反射率，从而提高太阳电池的转换效率。
2、设备及工具：SCHIMID制绒机、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、methrohm浓度分析仪、D8绒面反射仪。
3、适用范围：电池车间制绒工序SCHIMID制绒设备4、职责：本工艺操作规程由工艺工程师负责制订、修改、解释5、工艺原料及工艺要求：合格的多晶硅片、HNO3（65%、电子级）、HF（49%、电子级）、KOH（50%、电子级）、HCl（37%、电子级）、DI水（大于15 MΩ·cm、6bar）、冷却水（4bar）、压缩空气（6 bar，除油、除水、除粉尘）、排风（0.01bar）、环境温度20℃～30℃、相对湿度40％～65％。
6、工艺描述：6.1、工艺原理：SCHIMID制绒工艺主要包括三部分：硝酸与氢氟酸混合液腐蚀→氢氧化钾腐蚀→盐酸与氢氟酸混合溶液清洗在制绒过程中，首先是硝酸与硅在损伤层与缺陷处发生化学反应，形成氧化硅，然后氢氟酸与氧化硅反应生成硅的络合物（H2SiF6）与水，这样去损伤层与制绒同时进行，从而缩短了工艺流程。
制绒之后的硅片经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅以及中和腐蚀槽中未清洗干净的酸液，再经过DI水冲洗去掉表面残留的碱液。
制绒总结PPT学习课件
降低反应温度（关闭加热5min），延长反应时间直 至硅片表面全部发黑。
放热不易，导致反应激烈。
制绒 清洗
雨点状
有雨点状白色部份，显然该处 反应缓慢造成那一部份偏厚， 由 于 IPA 的 含 量 偏 低 无 法 及 时 带走氢气，造成氢气泡粘附或 氢气泡移动缓慢形成。
1. 轻微雨点，向制绒液中添加1-2瓶IPA延长反应 时间直至雨点消失。
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
第5页/共14页
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
水洗
吹干
第6页/共14页
2、多晶制绒的目的
碱液触及皮肤，可用5～10%硫酸镁溶液清洗；如溅入眼睛里，应立即用大量硼酸水溶液清洗；少 量误食时立即用食醋或3～5%醋酸中和，给饮蛋清、牛奶或植物油并迅速就医。
制绒培训
原理
对于晶体硅,由于各个晶面的原子密度不同, 与碱进行反应的速度差别很大,也就是我们 通常说的(100)面(111)面的腐蚀速率，从 而在表面形成类似“金字塔”形状的绒面。 • 化学反应方程式： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
操作规程
• 装片
• • • 戴好防护口罩和干净的PE手套。 戴好防护口罩和干净的 手套。 手套 将仓库领来的硅片从箱子中取出， 将仓库领来的硅片从箱子中取出，以400片为一个 片为一个 生产批次把硅片装入“硅片盒” 生产批次把硅片装入“硅片盒”。 在“工艺流程卡”上准确记录硅片批号、生产厂 工艺流程卡”上准确记录硅片批号、 电阻率和投入数。 家、电阻率和投入数。
» 严格检查绒面质量，绒面不合格的片子要按照检验 卡片和工序控制点操作指导卡规定的程序进行处置； » 操作化学药品时，一定要带好防护面具和防护手套；
注意事项
• 酸洗机的窗子在不必要时不要开，有需要 开时要及时关上；及其运动时，不得把头、 手伸进机器内，以防造成伤害事故； 酸洗机卫生保养时，要防止电线浸水短路， 擦洗槽盖时要防止制溶液的污染。
异丙醇在制绒液中的作用
一、协助氢气泡的释放，及时将杂质脱离硅 片表面； 二、可以减弱氢氧化钠对硅片的腐蚀力度。
绒面制备注意事项
1.一定要合理的控制好时间、温度、浓度。 2.真实做好减薄量记录，根据减薄量及时调 节制绒液的浓度配比。 3.同时到显微镜下观察绒面大小，根据显微 镜照片大小，熟练调节制绒液的浓度配比。
工艺卫生要求
• • • • 制绒车间要保持清洁，地面常有碱液或干碱，要 经常打扫。 盛过碱液或乙醇的塑料桶要及时刷洗，不可无标 识长时间用桶盛碱液或乙醇。 物品和工具定点放置，用过的工具要放回原位， 严禁乱放。 每班下班前要对制绒机进行卫生打扫，擦掉机器 上面的碱，擦掉槽盖上的硅胶
聚晶制绒理论培训资料(苏州聚晶科技有限公司多晶制绒工艺资料)
温度场分布对腐蚀坑微观形貌的影响1.1反应过程中腐蚀坑周围的温度场分布腐蚀中硅片表面附近的情况可由图 1-1 描述，尽管在反应初期表面各处就已经有深浅大小不一的腐蚀坑了，但腐蚀反应仍会继续，使腐蚀坑继续生长扩大或加深。
通常工业生产中的制绒总腐蚀时间为 120s ～130s ，这段腐蚀坑生长过程决定了硅片表面的最终形貌，包括腐蚀坑分布密度、腐蚀坑深度、大小等。
图 1-1：硅片酸腐蚀的简图由于硅与酸腐蚀反应是放热反应，腐蚀过程中放出的热量会影响周围溶液的 温度，从腐蚀坑底到腐蚀坑边缘溶液温度空间分布应遵从热传导方程Q k tc =T ∇∙∇-∂T ∂)(ρ 1-1 其中T 为热力学温度随时间和空间分布的函数，ρ为溶液摩尔密度，c 为摩尔热容，k 为热传导系数，Q 为溶液内发热功率函数除参加反应的硅片表面外 Q=0。
只需计算腐蚀坑附近小范围溶液的温度分布。
在本文的模拟中，选取如图 1-1 所示的小范围区域进行讨论，并在此基础上讨论式 1-1 方程的边界条件，为简化模型，认为腐蚀坑为半球形。
其中 Bottom Boundary 包括腐蚀坑内以及平坦表面所有硅与溶液的接触面；Side Boundary 为模拟区域与周边溶液的分界面；Top Boundary 放热反应可影响范围边界。
图 1-2 溶液模拟区域示意图如果采用制冷措施，使腐蚀液温度保持一个恒量，即远离硅表面的温度可以 看成是常量。
而在硅表面附近，则存在温度梯度。
可以认为远离硅片表面溶液温 度保持不变，本文的模拟中通过设定图 1-2 中 Top Boundary 到 Bottom Boundary 的距离 d 来反映制绒过程中温度控制措施的有效性。
假设控温措施可以保证硅片表面 m d μ以外溶液温度不受影响，保持溶液初始温度0T ，不随时间变化，即在 Top Boundary 处溶液满足边界条件：0T T = 1-2而假设参与反应的硅片表面及腐蚀坑内壁在反应中提供恒定热量流 q 。
制绒综合培训
制绒综合培训制作人：张强Trina Solar Energy Co,LtdTrina Solar Energy Co,Ltd一制绒基础知识)1.1 什么是制绒？)制绒是利用硅的各向异性腐蚀特性在表面刻出类似与金字塔或者是蜂窝状的结构单晶碱制绒多晶酸制绒)1.3 制绒的分类：)碱制绒：2K(Na)OH+H2O+Si=K2(Na) SiO3+2H2)酸制绒：HNO3+Si=SiO2+NOx+H2O)SiO2+ HF=SiF4+H2O)SiF4+HF=H2[SiF6])强碱弱酸盐制绒：)SiO32-(PO3-)+H2O=OH-+H4 SiO4(HPO3))Si+ 2OH-+2H2O= SiO2(OH)22-+2H2Trina Solar Energy Co,Ltd)1.4 制绒工序)粗抛)漂洗)碱腐蚀)盐酸清洗)HF清洗Trina Solar Energy Co,Ltd目的：去除表面的机械损伤层以及其它杂质硅片)1.4.2 清洗目的：去除在硅片表面上粘附的杂质)Trina Solar Energy Co,Ltd)1.4.3 碱腐蚀原理：利用低浓度碱溶液对晶体硅各个晶面腐蚀速率的不同，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，俗称制绒。
角锥体四面全是由〈111〉面包围形成。
)Si+2OH2-=Si(OH)2+++4e-)4H2O+4e-=4OH-+2H2)Si(OH)2+++ 4OH-=SiO2(OH)22-+2H2O)或者写为)Si+ 2OH-+2H2O= SiO2(OH)22-+2H2Trina Solar Energy Co,Ltd)盐酸的作用)1 中和残留在硅片表面的碱液)2.去除在硅片切割时表面引入的金属杂质)注：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与Fe 3+、Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu +、Cd2+、Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物Trina Solar Energy Co,Ltd)HF的作用)去除在清洗过程中表面形成SiO2层，便于脱水)注：硅的疏水性要好于SiO2Trina Solar Energy Co,Ltd制绒过程中的影响因素¾碱液浓度¾异丙醇浓度¾溶液的温度¾制绒腐蚀时间的长短¾槽体密封程度、异丙醇的挥发程度¾制绒槽内硅酸钾的累计量Trina Solar Energy Co,Ltd)浓度的影响)制绒过程中是利用OH-离子对各个晶面腐蚀速率不同，在形成硅片表面形成金字塔结构，在一定温度下，通常浓度范围选在1—4%之间Trina Solar Energy Co,Ltd)IPA的作用降低硅片表面张力，减少气泡在硅片表面的粘附，使硅片的金字塔更加均匀一致Trina Solar Energy Co,Ltd)温度的影响)制绒温度范围：75-80 ℃)温度过低：反应速度慢)温度过高：IPA将完全挥发加剧，晶面择优性降低Trina Solar Energy Co,Ltd)槽体密封程度)受影响项：碱液溶液浓度、IPA浓度)结果：由于密封程度的不同，水气和IPA的挥发速度不同，导致硅片的腐蚀深度过大以及绒面不均Trina Solar Energy Co,Ltd本页已使用福昕阅读器进行编辑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硅片沉浸在酸溶液浴槽里，表面刻蚀掉0.001mm
8
在这个生产工艺过程中按照工作区域可分为9个模组(M1—M9)。
9
•
M1和M9模组为硅片输送与跟踪监测，它安装几个监测用的传感
器和一个脉冲传感器。其中监测传感器能够正确反应电池片是否到达，
在进口处安装一个监测气体浓度传感器，它是用来监测酸的挥发气体
•
•
警告：有毒原料
•
•
警告：有酸原料
•
•
警告：小心路滑
26
•
每一个独立的设备都要遵守安全标准和规则。
这个设备按照描述和示意的文件它是安全的。从
各个单元零件和设备仍然会导致危险，因此我们
特别提示在危险区域使用者，应当被告之使用的
文件，尤其使用者必须被授权（有资格）。使用 者对设备操作系统、安全系统和事故预防系统的 规则清楚，并且在此设备上培训。必须阅读掌握 安全警示说明进行确认签字。要很明确指定相关
19
20
M6硅片在制成的HF和HCI溶液进行疏水（中和去除金属离子）,其中HCl 是去除金属离子，HF起疏水作用。
21
•
M8硅片烘干处理,它是通过两台空气压缩泵，通过两次过滤（粗过
滤、细过滤），最终送到两组风刀中对硅片进行烘干，空气最终温度
可达到40度，它的工作原理是一个物理变化过程，就是气体分子之间
制绒基础知识
一、制绒流程和原理 二、设备操作安全 三、化学药品的安全及和急救措施 四、安 全 设 施 五 操作控制系统 六、 机器操作 七、零件名称与符号 八、设备维修计划
1
一．工艺流程
硅片装载——刻蚀制绒——清洗——碱洗中和——清洗——疏水——清洗— —烘干——硅片卸载 目的： 1.去除硅片表面损伤层 2.硅片表面被加工形成均匀有规则的绒面（降低光的反射率）
3 a2
由此可见有绒面的受光面积比光 面提高了倍即1.732倍。
5
硅片表面绒面反射率：
当一束强度为E0的光投射到图中的A点，产生反射光Φ1和进入硅 中的折射光Φ2。反射光Φ1可以继续投射到另一方锥的B点，产生二 次反射光Φ3和进入半导体的折射光Φ4；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%。
进入第一个槽时，清洗所使用的水是不纯净的，当硅片进入水第三液
时这时才是纯净水，这种设计的目的就是节约用水。M5 、 M7清洗硅
片与M3功能相同。
17
硅片在清洗单元中过程是：清洗---吸吮（特制海绵滚轮）---吹干。
18
•
M4用制成的KOH药液沉浸硅片，其目的进行多孔硅表面处理和抛
光，其中药液的浓度是通过电导率控制（KOH电离浓度）。
向同性腐蚀的特点来制备绒面。可以得到整齐均匀的凹 陷组成的绒面。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。
4
硅片表面绒面受光面：（绒面金字塔形的理解计算）
金字塔形角锥体的表面积S0等于 四个边长为a正三角形S之和
S0
4 1 a 2
3a 2
装。 要给工人和服务人员说明工作必要安全知识。
11
M1——M9硅片是通过定中心滚轮、传送轮、定位轮传送的。
12
M2——M8都有自己的排风装置。(如图所示）
13
其中各个单元内部都有自己的排风设施。其中包括药槽内部、工作药槽 内部、单元部分（如图所示）。
14
M2用制成的HF-HNO3药液沉浸硅片进行硅片刻蚀。
15
16
•
M3清洗硅片,在清洗过程中 ，三个缸的水位是不同的，其中硅片
是否超标，预防操作人员受到伤害。脉冲发生器是记录传送多长距离。
1mm=1脉冲机器通过传感器和脉冲发生器的信息PLC可准确电池片的
位置。总之监测传感器和脉冲传感器都可以用来监测硅片的数量。硅
片可以通过传送轮导向机构进行规正。
10
• M1——M9传送系统是通过驱动电机带动从动轮上的齿轮传递的，由 于齿轮传动比稳定可靠，因此设备采用齿轮传送。
2
在这台设备我们首先应该了解什么叫制绒，所谓制绒就是把切下表面不 规则锯齿型硅片，通过某种生产工艺使硅片表面加工成均匀有规则的绒面 （降低光的反射率），使它成为我们制造电池所需要的表面结构。目的是
获得表面结构完全相同结构（凹陷的底、顶）0.01mm适合的原则。
3
硅片表面绒面化 由于硅片用P型硅片，可利用酸性溶液对硅片进行各
人员的责任进行操作，例如操作、安装、服务必 须有专人负责。
•
除了相关操作使用说明以外还有以些补充说
明，例如工作组织机构、工作程序、工作人员
（包括必要的管理人员）！要定期仔细检查这台
设备操作人员。采取必要措施保证设备完全安全 的情况下使用！
27
•
培训这台设备的使用人员在火灾发生时，要
有报警和灭火意识。要为操作人员制作保护性服
白和密切注意机器上的警示标示。 （如图所示）
24
•
•
戴上安全防护眼镜
•
•
戴上安全防护手套
•
•
穿上安全防护服
•
•
戴上呼吸安全器
•
•
戴上护目镜
•
•
未经许可不许进入
•
•
警告：有害原料
•
•
警告：有热辐射伤害
25
•
•
警告：有触电危险
•
•
警告：当心机器旋转
•
•
警告：当心夹手
•
•
警告：当心挤压的危险
•
•
警告：当心机器开启的危险
6
硅片表面酸制绒反应机理：
HNO3给硅表面提供空穴，打破了硅表面的Si-H键，使Si氧化成 SiO2,然后HF溶解SiO2，并生成络合物H2SiF6.从而导致硅表面发 生各向同性非均匀性腐蚀，形成粗糙的多孔硅层。有利于减少光反 射，增强光吸收。
基本反应式：
3Si+4HNO3+18HF 3H2SiF6+4NO+8H2O
的距离由小变大的过程，也就是一个散热的过程。
22
• 最后我们还要对硅片进行检测，不符合要求的硅片剔除， 检测方式有倒影的测量、显微镜观测硅片表面的结构、称 重。
23
二 设备操作安全
• 安全和事故预防是每个现场工作必需遵守的，在这一章里最重要是安全操 作指南及总结概述。
• 在工作中任何情况下必须服从安全说明，由于不正确的操作会造成对员工生 命的威胁和生命危险，也会产生机械装置及公司运作的其他材料资产的损害。 在运输安装、调试装备、使用、设计、操作、服务以上所有人员，必须认真 遵守以下安全说明。另外在生产者的手册里及其它成分必须遵守安全操作指 南。在机器上应为操作者提供危险标示符号在此机器上工作操作人员必须明