单晶制绒02869
单晶硅制绒液的配制以及制绒效果测试实验报告
单晶硅制绒液的配制以及制绒效果测试实验报告
实验报告
实验目的：
1. 了解单晶硅制绒液的配制方法；
2. 测试单晶硅制绒液制绒效果。
实验仪器：
1. 单晶硅片；
2. 制绒液；
3. 光学显微镜；
4. 拉丝仪。
实验步骤：
1. 配制单晶硅制绒液。
将适量的单晶硅片放入去离子水中，将溶液搅拌均匀，得到单晶硅制绒液。
2. 制备制绒样品。
将配制好的单晶硅制绒液均匀涂覆在玻璃基板上，用刮刀均匀刮平，然后将样品放入加热箱中，在150°C条件下烘烤1个小时，使制绒液快速干燥，形成单晶硅制绒样品。
3. 制绒效果测试。
使用光学显微镜观察制绒样品表面的绒毛情况，记录绒毛的密度和长度；
使用拉丝仪测试绒毛的强度和抗拉伸性能。
实验结果：
通过光学显微镜观察，制绒样品表面呈现出均匀且密集的绒毛结构。
测量绒毛的平均密度为100根/平方毫米，平均长度为2毫米。
通过拉丝仪测试，绒毛的强度为50兆帕，抗拉伸性能良好，能够承受较大的拉力。
结论：
单晶硅制绒液经过配制后，能够制备出具有良好制绒效果的单晶硅制绒样品。
该样品具有均匀且密集的绒毛结构，绒毛强度较高，抗拉伸性能良好。
这种制绒液在光电器件制备中具有很大的应用潜力。
单晶制绒工艺培训
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添加剂的作用
增加反应速度
减缓反应速度
不影响反应速度
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单晶和多晶绒面
单晶绒面
多晶绒面
显微镜下观察绒面
三、RENA制绒工艺流程
仓库来料接收 插片 预清洗槽 水洗槽
上料 制绒槽
制绒机 水洗槽 酸洗槽
下片
热水水洗槽 传递过程
吹干槽
单晶制绒设备
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工艺流程
红色:制绒 绿色:漂洗 黄色:酸洗 米色:烘干 粉色:称重;蓝色: 预清洗
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原理-腐蚀速度差别形成金字塔
较快的腐蚀速 度 较慢的腐蚀速 度
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原理-各因素分析
硅的刻蚀速率与表面原子密度、晶格方向、掺杂浓度、腐蚀液成分、 浓度、温度、搅拌等参数有关
1. 2.
NaOH浓度 无水乙醇或异丙醇浓度
3.
4. 5. 6.
制绒槽内硅酸钠的累计量
制绒腐蚀的温度 制绒腐蚀时间的长短 槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度
温度越高腐蚀速度越快
腐蚀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
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原理-氢氧化钠影响
0.5%
1.5%
5.5%
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原理-温度影响
80℃ 85℃ 90℃
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原理—IPA影响
0％ 5％
10％
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什么样的是“好的”金字塔
小而均匀 布满整个硅片表面
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陷光原理图
上的反射、折射和透射
当入射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 二次吸收或者多次吸收，从而增加吸收率。
在绒面硅片上制成PN结太阳电池，它有以下特点:
单晶硅太阳能电池的制绒方法
未经处理的单晶硅表面具有高反射率 ，通过制绒技术可以降低表面反射， 减少光能的损失，提高太阳能电池的 光电转换效率。
国内外研究现状
国外研究
国外对单晶硅太阳能电池的制绒技术进行了广泛的研究，提 出了多种制绒方法和工艺，包括酸腐蚀、碱腐蚀、激光刻蚀 等。其中，酸碱联合制绒工艺因其效果显著而得到广泛应用 。
废水处理和回收
建立废水处理设施，对废 水进行回收处理，实现废 水零排放。
05 结论与展望
研究结论
制绒方法优化
通过对比不同制绒工艺参数，发 现碱浓度、温度和时间等因素对 制绒效果具有显著影响。优化后 的制绒工艺可提高硅片表面绒面
结构的质量和效率。
表面形貌改善
研究结果显示，优化后的制绒工 艺能够获得更细小、更均匀的绒 面晶胞结构，显著提高了硅片表
03 实验结果与分析
实验结果
制备出单晶硅太阳能 电池，表面制绒后呈 现出明显的绒面结构 。
经过制绒处理，太阳 能电池的短路电流和 开路电压均有所提高 。
绒面结构增加了太阳 能电池的表面积，提 高了光的吸收效率。
结果分析
制绒处理能够改善单晶硅太阳 能电池的表面形貌，增加光吸 收面积。
通过对比实验，发现制绒处理 能够提高太阳能电池的性能。
效果。
04 讨论与优化建议
制绒工艺优化
01
02
03
工艺参数优化
通过调整制绒液浓度、浸 泡时间、清洗温度等工艺 参数，提高制绒效果。
设备改进
采用新型的制绒设备，提 高设备运行效率和稳定性 。
清洗技术改进
采用先进的清洗技术，如 超声波清洗、喷淋清洗等 ，提高清洗效果。
提高太阳能电池效率的途径
选用高质量硅材料
单晶制绒工艺
一、中电1、配制溶液1.1、浓度粗抛液：NaOH:H2O=11.8%wt粗抛液自动补碱箱中NaOH:H2O=15%wt。
制绒液：NaOH:H2O=1.76%wt；Na2SiO3:H2O=1.26%wt；C2H5OH:H2O=5.0%vol 可采用异丙醇替代无水乙醇。
1.2、配液过程粗抛液：清洗好粗抛槽，关闭排水阀门，打开进水阀门向槽中缓慢放水，同时向槽中倒入NaOH粉末，控制速度，在槽中约放入2/3槽水的同时加入10kg NaOH，关闭槽盖，在控制面板上打开加热开关对槽中液体开始加热。
待温度升至70℃时，打开槽盖，再向槽中倒入10kg NaOH粉末并注水，同时用水瓢对溶液进行搅拌，以使NaOH充分溶解，液面升至溢水口下方2cm处时停止注水。
制绒液：按照3.3.1条的浓度计算出170L制绒液所含有的NaOH、Na2SiO3和无水乙醇的量，清洗好制绒槽，关闭排水阀门，打开进水阀门向槽中缓慢放水，同时向槽中倒入NaOH、Na2SiO3和无水乙醇，过程中用水瓢不断搅拌溶液，待加完NaOH、Na2SiO3和无水乙醇后，放水调整液面至溢水口下2cm处，关闭槽盖，在控制面板上打开加热开关对槽中液体开始加热。
生产时再向槽中加入1L无水乙醇。
2、参数设置粗抛：温度85℃±2℃；时间2～3.5min。
NaOH:H2O=11.8%wt制绒：温度77℃±2℃；时间20～30min。
NaOH:H2O=1.76%wt；C2H5OH:H2O=5.0%vol；Na2SiO3:H2O=1.26%wt。
喷淋：时间1.8min以上。
鼓泡漂洗：温度70℃±5℃；时间2.0min以上。
二、百事得11、配置溶液1.1、溶液浓度去损伤层液：NaOH：H2O=20%wt制绒液：NaOH：H2O=1.43%wt (CH3)2CHOH：H2O=5%vol Na2SiO3:H2O=0.7%wt 2、参数设置三、百事得21、配置溶液预清洗：清洗剂：H2O=1%vol制绒液：NaOH：H2O=1.5%wt 异丙醇：H2O=5%vol Na2SiO3:H2O=1%wt 补液：批量生产，异丙醇每30min补液1.2L，氢氧化钠每批补充300g，并适量补水。
单晶硅制绒液配方
单晶硅制绒液配方单晶硅制绒液是一种用于制作太阳能电池的关键材料，其性能直接影响到太阳能电池的效率和寿命。
为了获得高效的太阳能电池，需要优化单晶硅制绒液的配方。
本文将介绍单晶硅制绒液的组成、配方优化方法以及常见问题及解决方法。
一、单晶硅制绒液组成单晶硅制绒液主要由以下几种成分组成：1.硝酸铜：用于蚀刻硅片表面，形成纹路。
2.氢氟酸：用于去除硅片表面氧化层，加速蚀刻速度。
3.过氧化氢：用于去除有机物残留和清洗表面。
4.乙二胺四乙酸（EDTA）：用于络合铜离子，防止其在溶液中被还原。
5.聚乙二醇（PEG）：用于控制蚀刻速度和改善纹路形貌。
6.异丙醇：用于调节溶液的粘度和表面张力，改善纹路形貌。
7.去离子水：作为基本溶剂，用于稀释其他成分。
二、单晶硅制绒液配方优化方法单晶硅制绒液的配方优化是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
以下是一些常见的优化方法：1.控制蚀刻速度：蚀刻速度对纹路形貌和深度有着重要影响，过快或过慢都会导致不良效果。
可以通过调节EDTA和PEG的浓度、氢氟酸和硝酸铜的浓度来控制蚀刻速度。
2.改善纹路形貌：纹路形貌对太阳能电池的效率有着重要影响，需要尽可能地降低表面缺陷和裂纹。
可以通过调节异丙醇、PEG和氢氟酸的浓度来改善纹路形貌。
3.提高溶液稳定性：单晶硅制绒液容易受到温度、光照和空气中杂质等因素的影响而失去稳定性。
可以通过添加抗氧化剂、防腐剂等成分来提高溶液稳定性。
4.减少污染：污染会导致太阳能电池效率下降，因此需要尽可能减少溶液中的有机物、离子等污染物。
可以通过使用高纯度的化学试剂和净化设备来减少污染。
三、常见问题及解决方法1.蚀刻速度过快或过慢：如果蚀刻速度过快，会导致纹路深度不均匀和表面裂纹；如果蚀刻速度过慢，会导致纹路形貌不良。
可以通过调节EDTA和PEG的浓度、氢氟酸和硝酸铜的浓度来控制蚀刻速度。
2.纹路形貌不良：如果纹路形貌不良，会导致太阳能电池效率下降。
可以通过调节异丙醇、PEG和氢氟酸的浓度来改善纹路形貌。
制作单晶体硅制绒工艺流程
制作单晶体硅制绒工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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单晶制绒的原理和工艺过程_概述及解释说明
单晶制绒的原理和工艺过程概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇长文将详细介绍单晶制绒的原理和工艺过程。
单晶制绒是一种特殊的纺织工艺，通过控制温度、湿度和工艺参数，使原材料在特定条件下形成具有绒毛状结构的单晶体。
这种绒毛状结构赋予了纺织品出色的柔软度、保暖性和舒适感，因此在许多领域都有广泛的应用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、单晶制绒的原理、单晶制绒的工艺过程概述、单晶制绒工艺参数与影响因素解析以及结论与展望。
其中，引言部分将对整篇文章进行概述，并介绍文章各部分的内容安排。
1.3 目的本文的目的是全面阐述单晶制绒的原理和工艺过程，并深入解析其相关参数与影响因素。
通过对单晶制绒技术进行系统地介绍和分析，希望能够增进读者对于该领域的了解，并为相关研究和应用提供参考。
同时，展望未来发展方向，探讨进一步完善和创新单晶制绒技术的可能性。
以上是文章“1. 引言”部分的内容介绍，请注意排版及格式要求。
2. 单晶制绒的原理2.1 定义和背景在纺织工业中，单晶制绒是一种通过特殊的工艺将连续纤维变成短纤维的方法。
这种处理过程可以改善纤维的柔软性、手感和外观，使其更适用于面料和其他纺织品的生产。
2.2 单晶制绒的基本原理单晶制绒的基本原理是通过切割连续纤维，将其变成相对较短的纤维。
这一过程可分为以下几个步骤：首先，连续纤维被收集并固定在一个平面上，可以是横向或纵向排列。
然后，利用切割工具（如刀片）进行切割。
刀片以高速运动，并在与连续纤维接触时进行切割操作。
这一过程中需要注意控制刀片与连续纤维之间的力度和速度，以确保切割效果准确且均匀。
通过这种方式，连续纤维被分为较短长度，并称为单晶。
单晶具有比原始连续纤维更好的柔软性和弯曲性，因此可以更好地适用于纺织品的生产过程。
2.3 单晶制绒的应用领域单晶制绒技术在纺织工业中有广泛的应用。
它通常用于生产高品质的面料和服装，以及家具、床上用品等其他纺织品。
单晶制绒可提高产品的柔软度、舒适度和美观度，并增加其附加值。
一种单晶硅片的单面制绒工艺及太阳能电池片的制备方法
一种单晶硅片的单面制绒工艺及太阳能电池片的制备方法发布时间：2022-10-19T04:07:52.624Z 来源：《福光技术》2022年21期作者：魏蓉王毅宋标董忠吉谷云彬[导读] 本发明属于光伏太阳能电池技术领域，具体涉及一种单晶硅片的单侧制绒制作工艺，及太阳能电池片的制备方法。
魏蓉王毅宋标董忠吉谷云彬青海黄河上游水电开发有限公司西宁太阳能电力分公司青海西宁 810000摘要：本发明属于光伏太阳能电池技术领域，具体涉及一种单晶硅片的单侧制绒制作工艺，及太阳能电池片的制备方法。
关键词：单晶硅片；单面制绒工艺；太阳能电池片；制备方法附图说明图1为本发明一个实施例中太阳能电池片的结构示意图；其中，1为正面银电极，2为正面氮化硅减反射膜，3为二氧化硅遂穿层，4为磷扩散发射结，5为硅片基体，6为氧化铝钝化层，7为背面氮化硅层，8为背面al浆接触。
一、背景技术目前，光伏行业的电池根据衬底材料的不同，可分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
晶体硅电池发展较为成熟，在成本和效率上仍有很大的提升空间，是目前市场的主流。
纯晶体硅产生的自由电子和空穴数量远远不能满足光伏发电的需要。
因此，普遍采用的技术是在纯硅中掺杂，其中磷元素掺杂形成n型半导体，硼元素掺杂形成p型半导体。
如今，市场上的主流电池有单晶PERC、单晶PERC + SE、n型双面、TOPcon、HIT（异质结）、IBC等电池。
p型电池由于工艺简单，目前与n型相比效率差距不大，在市场上具有绝对的领先地位，但在成本上具有领先优势。
Pecr技术是在传统的铝背场电池基础上发展而来的（在硅片背面制备铝膜，形成铝背场，降低少数载流子的复合速度，同时起到金属电极的作用）。
在硅片背面和背面铝之间再加一层介质钝化层，形成氧化铝/氮化硅叠层钝化结构。
同时，通过激光刻蚀钝化层上的孔来实现铝背与硅片的局部接触。
对传统的铝背场电池从两个方面进行了改进。
一方面，硅片背面半导体与金属的接触面积大大减少，降低了载流子的复合率，显著降低背面电流的复合密度，提高其寿命，增加电池的开路电压。
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单晶的各种形貌
单晶原始形貌（500倍） 单晶原始形貌（500倍）
单晶绒面 （500倍） 500倍）
单晶粗抛（500倍） 单晶粗抛（500倍）
单晶绒面（SEM） 单晶绒面（SEM）
反射率
原始硅片的反射率
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1010 1080 380 450 520 590 660 730 800 870 940 WL
单晶绒面的反射率
由此我们可以看出绒面对光吸收的影响, 由此我们可以看出绒面对光吸收的影响,增加 %的光吸收
单晶制绒的原理：
硅的各向异性腐蚀，在不同的晶向上的腐 蚀速度不一致，在100面上的腐蚀速率与 蚀速度不一致，在100面上的腐蚀速率与 111面上的腐蚀速率R111的比值 R100： 111面上的腐蚀速率R111的比值 R100： R111在一定的弱碱溶液中可以达到500 R111在一定的弱碱溶液中可以达到500
反应方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
制绒过程
清洗槽，去除槽内的碎硅片及其它有机物， 清洗槽，去除槽内的碎硅片及其它有机物， 新使用的槽需要洗洁精清洗槽内的有机物 清洗后加水到指定位置： 配液： NaOH
（g） 2500 20002000-4000 10 8-12 1500 10001000-2000
参考值 范围
异丙醇 参考值 （L） 范围 硅酸钠 参考值 范围
加温至80度 加温至80度