多晶硅制绒原理
晶硅片制绒与清洗
定期检测制绒液的成分和质量，确保其符合工艺 要求，及时更换不合格的制绒液，避免对硅片造 成不良影响。
制绒设备维护与校准
定期对制绒设备进行维护和校准，确保设备运行 正常，制绒槽、喷头等部件无磨损、堵塞等现象。
清洗质量控制
清洗流程监控
对清洗流程进行严格监控，确保每一步骤都按照规定的工艺要求 进行，防止遗漏或错误操作。
半自动清洗
02
03全自动清洗源自采用机械或简单的自动化设备进 行清洗，提高了效率和清洗质量。
利用先进的自动化设备和控制系 统，实现高效、高精度的清洗， 是目前主流的清洗技术。
清洗技术的应用场景
光伏产业
晶硅片是光伏电池的主要原料，清洗技术用于制 备高质量的光伏电池。
半导体产业
晶硅片用于制造集成电路、微电子器件等，清洗 技术用于制备高纯度、高精度的半导体器件。
制绒技术的应用场景
制绒技术主要应用于太阳能电池制造领域，特别是晶体硅 太阳能电池制造领域。通过制绒技术可以提高太阳能电池 的光电转换效率，从而提高整个光伏系统的发电效率。
制绒技术还可以应用于其他需要增加光散射和吸收的领域 ，如光电子、光通信、照明等领域。
02 晶硅片清洗技术介绍
清洗技术原理
物理清洗
新型制绒技术
制绒工艺优化
通过不断优化制绒工艺参数，提高制 绒效果和降低成本，以满足光伏产业 对晶硅片质量、效率和经济性的要求。
为了提高晶硅片的表面质量和效率， 新型制绒技术的研究和开发将不断涌 现，如离子注入、激光刻蚀等。
清洗技术未来发展趋势
环保清洗技术
随着环保意识的提高，环保清洗 技术将成为未来的发展趋势，如 超声波清洗、激光清洗等。
高效清洗设备
制绒
制绒制绒的目的：去除硅片表面机械损伤层，形成起伏不平的绒面，增加太阳光吸收。
流程多晶制绒《上料——制绒（HF+HNO3）——H2O(清洗)——碱槽（NaOH/KOH）——H2O （清洗）——（HCL+HF）酸槽——H2O3清洗——吹干》单晶制绒《装片——制绒——清洗》作用HF(氢氟酸):去除制绒后残留在硅片表面的氧化物和硅酸钠。
HCL（盐酸）:去除硅片表面的油污和金属离子。
HNO3（硝酸）:起到氧化的作用，氧化剂和催化剂，将硅片氧化。
KOH（氢氧化钾）/NaOH（氢氧化钠）: 去除表面损伤成。
C3H8O（异丙醇）:增加氢气的挥发，起到消泡作用，同时增加硅片表面的可润湿性。
NaSiO3（硅酸钠）:降低反应速率的作用。
化学式Si+2NaOH+H2O——Na2SiO3+2H2 (异丙醇)单晶的绒面呈金字塔装（温度控制在80正负2度。
单晶：原子在晶体内按固期性规则排列。
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。
3HF+HNO3+Si=H2SiF6+4NO2+H2O多晶绒面呈凹坑装。
多晶：由许多取向不同的单晶颗粒杂乱排列。
多晶主要化学品：H2O、HF、HCL、HNO3、NaOH/KOH制绒后硅片表面注意事项1、单晶制绒时请关闭所有玻璃窗户。
（注：因为在制绒时会产生氢气，在空气中达到一定的浓度与高温、明火会爆炸。
2、在生产中氢氧化钠与硅片反应时会有碱蒸汽。
3、盐酸是挥发性的强酸，没经过设备和工艺的允许严禁打开槽盖。
4、氢氟酸是强酸是无色透明有刺激性的液体。
5、用完的异丙醇和一些化学品要分区放置，严禁将用完的化学品空箱堆的很高以免倒塌发生安全事故。
6、生产过程中严禁员工及工序长擅自更改工艺参数或设备参数。
7、装片拆箱时应注意轻拿轻放，送片时双手应抓紧小推车轻忽拖拉或蹦跑。
8、配液前请用水枪冲洗槽体和槽盖。
9、橡胶手套必须保持干净、清洁，及时更换，接触硅片时必须戴上手套，且保证手套上无赃物。
多晶制绒培训
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
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。
多晶硅片的表面清洗与制绒
多晶硅片的表面清洗与制绒摘要：太阳能电池生产过程中采用硅片作为基底，对硅片的制绒清洗属于第一道工序，主要目的有两个：①去除硅片表面杂志损伤层，②在硅片表面腐蚀出微观绒面结构。
本文在不同生产参数变化情况下对减薄量、反射率、电池效率等参数进行跟踪，通过D8反射仪、Haml测试仪进行测试和表征。
通过多组试验数据可得到最优链式多晶硅清洗制绒工艺。
关键词：太阳能电池；清洗制绒；减薄量；反射率0.引言清洗制绒是多晶硅生产的首要环节，在清洗制绒过程中形成微观蠕虫状绒面结构，通过此结构减少光的反射，提高短路电流，增加PN结面积，提升开路电压，是提高太阳能电池转换效率的重要途径。
多晶硅的晶向属于多向性，常采用的清洗制绒方式为酸性溶液各向同性腐蚀，也是目前最常用的批量生产方案[[1].2]。
在酸性溶液中主要是是HF与HNO3两种，其中HF主要取其酸性作用，HNO3主要是取其氧化性强的作用，两者结合形成强氧化性酸溶液对硅片进行腐蚀[[]3.4.5]。
主要反映过程如下：3Si+4HNO3→3SiO2+2H2O+4NO ↑ (1)SiO2+4HF→SiF4+2H2O (2)SiF4+4HF→H2SiF6 (3)本文所有技术跟踪全部在链式酸制绒设备上进行，多晶硅片进入设备后，酸腐蚀反应开始在硅片表面发生，因损伤层的深浅不一形成不规则的蠕虫状绒面结构。
为得到较低的反射率，本文通过对不同影响因素的调整来进行验证，争取得到最优清洗制绒工艺。
1.实验流程设计选取同锭切割硅片进行分组，共分2组，每组选取1000片，进行如下实验安排：1）对制绒槽药温度的确定在制绒槽药液寿命中段，分别采取20℃、22℃、24℃、26℃、28℃温度进行硅片腐蚀，然后每组选5片进行腐蚀量及反射率测试，记录其平均值。
2）对HF/HNO3配比的确定选取1）试验中最优组制绒温度，然后进行HF：HNO3=1:1/3:2/2:1/5:2/3:1不同浓度下腐蚀，然后每组选5片进行腐蚀量及反射率测试，记录其平均值。
多晶制绒工艺
制绒控制指标
5.腐蚀绒面状况:一般都是条纹沟形状,但沟渠 里面的结构形状对反射有很大的关系. 6.本反应是在富HNO3体系进行其反应,反应 速率变化较大,所以控制指标有稍微变化都 应引起足够的重视!
影响多晶制绒绒面结构因素分析
多晶制绒
• 目前,多晶硅绒面的制备技术主要有机械刻槽、等离 子刻蚀和各向同性酸腐蚀.机械刻槽和等离子刻蚀制 备出的绒面陷光效果非常好,但需要相对复杂的处理 工序和昂贵的加工系统,不能满足大批量生产的要求. 酸腐蚀绒面技术可以比较容易地整合到当前的太阳 电池处理工序中,而且应用起来基本上是成本最低、 最有可能广泛应用的多晶硅太阳电池绒面技术.我们 采用多晶硅酸腐蚀制绒技术
1.HNO3和HF不同体积比对减薄量的影响
影响多晶制绒绒面结构因素分析
2.HNO3和HF蚀速率的影响
影响多晶制绒绒面结构因素分析
4.减薄量对电池性能参量的影响
影响多晶制绒绒面结构因素分析
4.减薄量对电池性能参量的影响
影响多晶制绒绒面结构因素分析
多晶制绒设备
目前常使用多晶制绒都是链式设备 常用的厂家有： 1.Schimid 2.库特勒 3.RENA 我们选用的是 无锡库特勒
库特勒制绒 设备
库特勒制绒设备结构及工艺说明
槽号
1 2 3 4 5 6 7 8
功能
清洗 制绒 水漂洗 去除杂质中和 水漂洗 无 HF（49%）70L 无 NaOH(20%）30L 无
绒面的减反射原理
多晶实际绒面电子图示
多晶酸制绒机理
• 多晶硅酸制绒过程分为两步进行. • 第一步是硅的氧化过程。 • 3Si+4HNO3=3SiO2+2H2O+4NO↑ • HNO3的强氧化性实现多晶硅的氧化,使其表面产生致密不 溶于HNO3的SiO2层,导致反应减慢到停止。 • 第二步是SiO2的溶解过程.通常HF与SiO2生成可 溶性H2SiF6,导致SiO2溶解,从而HNO3继续对多 晶硅腐蚀。 • SiO2+6HF= H2SiF6+H20 • 这个过程实质是个电化学反应过程。
多晶酸制绒原理
多晶酸制绒原理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。
⏹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。
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。
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:3Si+4HNO3===3SiO2+2HO2+4NO2.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:⏹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制绒生产过程控制单晶硅制绒液体的组成和作用制绒溶液主要是由碱性物质（NaOH、KOH、Na2CO3等）及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。
制绒生产过程控制单晶硅制绒液体的组成和作用⏹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。
⏹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。
多晶硅的制绒工艺
•
•
,
1:05:01 1min 1:03:01 5min 1:01:03 3:01:06 10min 基板
反 射 率 （ R）
00 98 18 87 16 76 14 6 12 5 5 10 4 4 8 3 3 6 24 2 2 11
反 射 率 （ R） 反 射 率 （ R）
0
15:1:6 汇总2 9:1:6
Si + 2 H2O + nh + →SiO2 + 4 H+ + (4 - n) e SiO2 + 6 HF →H2
HNO3 + 3 H+ →NO + 2 H2O + 3h +
总反应式为:
3Si + 4 HNO3 + 18 HF →3 H2 SiF6 + 4NO +8 H2O + 3 (4 - n) h + + 3 (4 - n) e -
5
3.实验步骤
刻蚀时间 1min,5min,10min
HF:HNO3:DI
富硝酸
富氢氟酸
1:5:1 1:3:1 1:1:3 3:1:6 6:1:6 9:1:6 12:1:6 15:1:6
实验流程
原料硅片 切片
漂洗 HF 制绒 HNO3 去离子水
漂洗
烘干
分光光度计测 量
30 0.
反 射 率 （ R） 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1:5:1
实验展望
由于受本人水平和时间等原因的限制，研究的深度和广度非常 有限，还有很多非常有意义的工作有待进一步展开： • 腐蚀时间和反应溶液的温度对绒面的形成至关重要，因此，要进一 步观察试验并进一步优化反应条件。 气泡状的腐蚀坑是否还和反应过程中产生的气泡有关还有待进一步 试验。 关于多晶硅片表面形貌,优化表面陷光作用,提高太阳电池的光电转 换效率。预期在表面生产SiNx 减反射膜(ARC) 后,反射率会进一步 下降。
制绒
硅 氧化 成二 氧化 硅（ 主要 是亚 硝酸 将硅 氧化 ） Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢
反应 ) Si+2HNO3=SiO2+2NO+2H2O (慢反 应) 二氧 化氮、 一氧化 氮与水 反应 ，
生成 亚硝酸 ，亚硝 酸很快 地将硅 氧化成 二氧化 硅 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反
多晶酸制绒
原 理 常 规 条 件 下 ， 硅 与 单 纯 的 HF 、 HNO3（ 硅 表 面 会 被 钝 化 ， 二 氧 化 硅 与
HNO3不 反应） 认为是 不反应 的。但 在两种 混合酸 的体系 中，硅 则可以 与溶液 进行持
续的 反应， 主要反 应原理 及步骤 如下： 1.硅的 氧化 硝酸 /亚硝 酸（ HNO2）将
制绒工序：
粗抛——漂洗——碱腐蚀——盐酸清洗——HF 清洗 粗抛的原理：
各个晶面在高浓度的碱溶液将不再具备有各向异性腐蚀特征。 粗抛目的：去除表面的机械损伤层及其杂质。 清洗目的：去除在硅片表面上粘附的杂质。
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，在硅表面腐蚀的形成角锥密布的 表面形貌，就称为表面织构化，俗称制绒。 角锥体四面全是由，<1 1 1>面包围形成。
硅来料的控制：
由于位错将对制绒效果有影响（标 A、B 的晶棒分别代表无位错与位错的晶棒）因此需要与 硅片车间协商，在包装时，不能将 ABC 的晶棒混合在一起（100 片小包装）将相同硅片尽量 放在一起。同时将标号相同放在同一箱内。 KOH、HCL、HF 都是强腐蚀的化学药品，其溶液蒸气会伤害人的皮肤、眼睛、呼吸道及操作 人员需要按照规定的穿戴防护服，防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套=一旦伤及身体 30 分钟清洗（纯净水）后进医院治疗。
晶硅制绒技术 卢菁
添加部分亚硝酸钠的制绒液，反射率27.8%。
完全用亚硝酸钠代替硝酸的制绒液，反射率23.5%。 但是反应速度过慢，所以实际生产中并不采用此方 案。
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电池工艺原理
硝酸、亚硝酸和亚硝酸钠对反应的影响关系
电池工艺原理
添加剂用于解决制绒中出现的两个问题：
a)反应过快所导致的绒面被破坏;
b)绒面不均匀。
常用添加剂： 醋酸、水、磷酸、硫酸、亚硝酸钠、各种有机醇类。
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电池工艺原理
2.1.1 水和醋酸对制绒的影响
c d
注：E值反应所释放的吉布斯自由能，E>0 释放吉布斯自由能，E<0 吸收吉布 斯自由能反应；化学反应朝着生成物质吉布斯自由能最小的方向进行，因此E 越大，反应越剧烈，反应越容易进行。
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电池工艺原理
黑色线为制绒后硅片的反射率光谱曲线。
图中黑色线为制绒后再沉积 SiNx:H 薄膜的反 射光谱线。
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电池工艺原理
腐蚀速率的决定因素： a) 腐蚀液流至被腐蚀物表面的移动速 率； b) 腐蚀液与被腐蚀物表面产生化学反 应的反应速率； c) 生成物从被腐蚀物表面离开的速率。
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多晶制绒原理及异常处理
多晶制绒原理及异常处理
多晶制绒原理
一、制绒的化学反应原理
Si+2HNO3=SiO2+H2O+NOX SiO2 +6HF=H2[SiF6]+2H2O 二、酸腐蚀法制备绒面的基本原理
多晶制绒异常处理
三、设备异常及机台报警的处理
3、刻蚀槽温度和碱槽温度异常
1）刻蚀槽温度
正常工艺时刻蚀槽温度为8度。
手动模式下刻蚀槽没有循环时， 后面得冷却机不循环。
刻蚀槽温度不稳定时，查看冷却
机内乙二醇是否该更换。
2）碱槽温度异常
酸槽
在正常工艺时碱槽内的温度为20度，
温度
报警温度为20正5负2度。
平均减重偏高：补加水：在减重正常的情况下，补加3-5L的HNO3，同时也要补加相应量的水以控制好 减重；减重偏低，则按照上述方法补加一定量的HNO3
反射率偏高（29%左右，接近30%）：在减重正常的情况下，补加3-5L的HF，同时也要补加相应量的水 以控制好减重；减重偏低，则按照上述方法补加一定量的HF
多晶制绒异常处理
机台堵片：设备清理 药液（HNO3、HF等）填充时间已过：表明换酸时间已到，及时去泵房换酸 碱槽报警循环中最小流量：表明液位不够，要补液；检查硅片有无异常 酸槽报警循环中最小流量：表明液位不够，要补液；检查硅片有无异常 酸性溶液安全槽泄露报警：设备维修并告知工艺；检查硅片有无异常 硝酸/氢氟酸溶液安全槽泄露报警：设备维修并告知工艺；检查硅片有无异常 负载排气装置的监测报警：设备维修并告知工艺；检查硅片有无异常 刻蚀槽或碱槽温度过高：停止进片，待设备工程师检查设备状况，并确认温度降到正常范围后开始生产
制绒基本知识
制绒基础知识
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 2：制绒的目的
一：利用限光原理减少光的反射，提高。
二：增加PN 结的面积单晶碱制绒多晶酸制绒
2：绒面不良分析及改进
现象：表面有指纹残留原因：在包装时人为的接触硅片
解决方法： IPA可以起到一定效果，但是不能杜绝，需要硅片车间配合
现象：硅片表面有大量的药液残留原因： IPA加入过多解决方法：重新清洗
现象：在同一批片子中相同位置有类似于油污的污渍原因：来料问题，可能在硅片包装时引入
解决方法：与硅片车间协商解决
现象：表面有污渍原因：在制绒后反应残留物解决方法：重新清洗
现象:表面发白原因：刻蚀时间不够解决方法：通常延长刻蚀时间可以解决
现象：表面发沙原因:KOH 过量或者是刻蚀时间过长解决方法：适当降低碱液的用量及制绒时间
现象：硅片表面部分区域发白，有慧星现象发生原因： IPA 偏少解决方法 : 适当增加的用量
现象：硅片表面出现规则的绒面不良原因：可能是来料解决方法：适当延长时间可以一定程度上减轻该现象
现象：表面有流星雨现象发生原因：来料解决方法：加大碱液用量
现象: 部分区域绒面良好，部分绒面表现为较难刻蚀原因：来料原因解决方法：加大碱液与IPA 的用量通常可以解决，具体加入量依据实际情况而定
希望对大家有所帮助，Thanks!!!我晕了，这版这么显示成这样，排版都可以的！！！大家就将就看吧！。
制绒原理及影响因素
HNO3 rena 捷佳创 246 240
HF 52 60
DI-WATER 182 180
反应速度曲线
硅片表面质量
• 多晶硅制绒反应的发生点为晶体表面的缺陷点，如果过分完整 的表面反而无法制绒—水之清则无鱼 • 对比单晶—大颗粒—正常片
温度
40℃
30 ℃
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ℃
8℃
搅拌
• 当溶液中有扰动时，富氢氟酸体系中，反应速 度减小。这是因为，扰动降低了氧化过程中的 中间产物在硅片表面的浓度，降低氧化反应速 度。富硝酸体系中，扰动将会增大硅片腐蚀的 饱和电流。增加刻蚀速度，这是因为，扰动降 低HF的传质阻，降低HF的扩散梯度，减少扩散 层厚度。
Rena
捷佳创
制绒副槽对比
• rena
溢流管
• 捷佳创
溢流管
排液管
排液管
绿色
智慧 奉献
超越
硅片表 面质量 反应速率 搅拌 化学品浓度 添加剂
溶液温度
化学品浓度
化学药品浓度 HF:49% HNO3:69%
HNO3 500g/L 使用配方 246L 0.6L
HF 62g/L 52L 0.4L
DI-WATER
182L 0.05L
5:1:3
12℃
400g/L 原配方 197L 0.28L
120g/L 101L 0.42L 182L 0L 2:1:2 8℃
赛维LDK太阳能高科技（新余） 赛维LDK太阳能高科技（新余）有限公司 LDK太阳能高科技
制绒原理及影响因素
向华斌 2011.9.22
主要内容
一、制绒目的及原理 二、影响反应速度的各种因素 三、rena设备与捷佳创设备的比较 rena设备与捷佳创设备的比较
有关制绒
硅片腐蚀㈠、目的和原理：利用氢氧化钠对多晶硅腐蚀作用，去除硅片在多线切割锯切片时产生的表面损伤层，同时利用氢氧化钠对硅腐蚀的各向异性，争取表面较低反射率较低的表面织构。
解释：①现有多晶硅片是由长方体晶锭在多线切割锯切成一片片多晶硅方片。
由于切片是钢丝在金刚砂溶液作用下多次往返削切成硅片，金刚砂硬度很高，会在硅片表面带来一定的机械损伤。
如果损伤不去除，会影响太阳电池的填充因子。
②氢氧化钠俗称烧碱，是在国民经济生产中大量应用化工产品。
由电解食盐水而得，价格比较便宜，每500克6元。
化学反应方程式↑+=++23222a 2H SiO N O H NaOH Si 加热为：↑+↑+=+222222H Cl NaOH O H NaCl 电解。
分析纯氢氧化锂、氢氧化钾也可以与硅起反应，但价格较贵。
如氢氧化锂每500克23元，用于镉-镍电池电解液中。
③碱性腐蚀优点是反应生成物无毒，不污染空气和环境。
不像HF-HNO 3酸性系统会生成有毒的NO x 气体污染大气。
另外，碱性系统与硅反应，基本处于受控状态。
有利于大面积硅片的腐蚀，可以保证一定的平行度。
㈡、步骤：1. 本工艺步骤是第一步粗抛光去掉硅片的损伤层。
第二步细抛光，表面产生出部分反射率较低的织构表面。
如果含有[100]晶向的晶粒，就可以长出金字塔体状的绒面。
第五步是通过盐酸中和残余的氢氧化钠，化学反应方程式为：O H NaCl NaOH HCl 2+=+。
第七步氢氟酸络合掉硅片表面的二氧化硅层，化学反应方程式为：O H SiF H HF SiO 26222][6+=+。
2. 我们就粗抛作过实验，投入50片硅片：a ． 在20%NaOH 溶液中，温度为80℃，反应了10分钟，硅片厚度平均去掉了32μm 。
b ． 在15%NaOH 溶液中，温度为80℃，反应了10分钟，硅片厚度平均去掉了25μm （此数据来源于小片实验）。
硅片粗抛是放热反应且反应激烈，反应速度与温度上升有点正反馈的态势：温度高，浓度高反应就会更激烈。
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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。