太阳能晶片制程简介
晶硅太阳能电池片的制作过程
晶硅太阳能电池板的制作过程1、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。
由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。
硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。
大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。
为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。
制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。
经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。
2、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。
管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。
扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。
把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。
经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。
这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。
制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。
因为正是PN结的形成,才使电子和空穴在流动后不再回到原处,这样就形成了电流,用导线将电流引出,就是直流电。
3、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。
在扩散过程中,POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。
晶体硅太阳能电池的制造工艺流程
提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。
晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下:
(1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。
(2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。
(3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。
(4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。
(5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。
(6)去除背面PN+结。
常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。
(7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。
先制作下电极,然后制作上电极。
铝浆印刷是大量采用的工艺方法。
(8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。
制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。
工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。
(9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。
(10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。
由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。
太阳能电池片的生产工艺流程
太阳能电池片的生产工艺流程
以太阳能电池片是一种将太阳能转化为电能的设备,它是太阳能发电系统的核心部件。
太阳能电池片的生产工艺流程主要包括硅片生产、晶体生长、切片、清洗、扩散、腐蚀、金属化、测试等环节。
硅片生产是太阳能电池片生产的第一步,它是将硅矿石经过多道工序加工而成的。
硅片生产的主要工艺包括矿石选矿、冶炼、精炼、晶体生长等环节。
其中,晶体生长是硅片生产的核心环节,它是将高纯度硅熔体通过晶体生长炉中的晶体种子生长成大晶体的过程。
晶体生长完成后,需要将大晶体切割成薄片,这个过程称为切片。
切片的目的是将大晶体切割成薄片,以便后续的加工。
切片完成后,需要对硅片进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
清洗完成后,需要对硅片进行扩散。
扩散是将掺杂物(如磷、硼等)通过高温处理,将其扩散到硅片表面的过程。
扩散完成后,需要对硅片进行腐蚀,以去除扩散过程中产生的氧化物和杂质。
腐蚀完成后,需要对硅片进行金属化。
金属化是将金属电极(如铝、银等)通过高温处理,将其与硅片表面结合的过程。
金属化完成后,需要对太阳能电池片进行测试,以确保其性能符合要求。
太阳能电池片的生产工艺流程是一个复杂的过程,需要经过多道工序加工而成。
随着太阳能技术的不断发展,太阳能电池片的生产工
艺也在不断改进和完善,以提高太阳能电池片的转换效率和降低成本,为太阳能发电系统的普及和应用提供更好的支持。
太阳能单晶硅片的制备技术简介
太阳能单晶硅片的制备技术简介1.原料准备:太阳能单晶硅片的主要原料为高纯度硅材料,通常采用电石法或硝酸法制备高纯度多晶硅。
这些多晶硅切割成块状,作为生长单晶硅的原料。
2.单晶硅生长:单晶硅生长是太阳能单晶硅片制备的关键步骤。
生长方法主要有单晶拉扯法和单晶浸渍法。
单晶拉扯法是最常用的方法,通常在高温下将多晶硅块逐渐拉伸成单晶硅棒,然后通过切割和修剪获得所需尺寸的单晶硅片。
单晶浸渍法是将多晶硅块浸渍在熔融硅中,通过控制温度和拉扯速度来生长单晶硅。
3.单晶硅片的处理:生长出的单晶硅片需要经过多种处理步骤,以优化其电学性能和表面特性。
首先是去除表面杂质和氧化物的化学处理,通常采用酸洗和氧化处理。
接下来是通过机械或化学机械抛光进一步提高表面质量。
最后,使用化学蒸汽沉积或溅射等方法在单晶硅片表面沉积抗反射膜和屏蔽层,提高光电转化效率。
4.单晶硅片的加工:生长和处理好的单晶硅片需要进行进一步的加工,以获得最终的太阳能单晶硅电池。
加工包括切割、清洗、染料涂覆、前金属化、背金属化、测试和封装等步骤。
除了传统的单晶硅生长方法,近年来也出现了一些新的技术和方法,以提高生产效率和降低制造成本。
例如,有些公司采用单晶硅超薄切片技术,通过薄切片和高温层压的方法,将单晶硅薄片直接粘结在导电玻璃上,以减少材料损失和加工工序。
另外,还有一些公司采用了直接生长法,通过在硅基底上直接生长单晶硅,从而避免了多晶硅的生长和切割过程。
总之,太阳能单晶硅片的制备技术是太阳能电池制造中不可或缺的重要环节。
随着科技的不断进步和创新,相信太阳能单晶硅片制备技术将不断提升,为太阳能产业的发展做出更大的贡献。
单晶硅太阳能电池片生产工艺
单晶硅太阳能电池片生产工艺1.原料准备:首先准备硅原料,通常使用高纯度硅来制备单晶硅太阳能电池片。
高纯度硅通过多次冶炼和纯化过程,最终得到电解多晶硅。
这个多晶硅会通过单晶硅电炉再次熔炼,形成大型的单晶硅锭。
2.切割硅锭:单晶硅锭被切割成薄片。
通常采用线状金刚石磨料来切割锭,将锭切割成几毫米的薄片。
这些薄片被称为硅片。
3.荒杪抛光:硅片表面通常会有一些不规则的凸起和凹陷,这会降低电池片的光吸收效率。
为了提高光吸收效率,需要对硅片进行荒杪抛光处理。
这个过程会去除硅片表面的不规则部分,使其更加平整。
4.清洁处理:在单晶硅太阳能电池片的生产过程中,清洁处理至关重要。
因为一旦硅片表面有污染物,会影响电池片的性能。
常见的清洁方法是在氢氧化钠溶液中浸泡硅片,并用超声波清洗。
5.染色处理:为了提高单晶硅太阳能电池片的光吸收效率,通常会对硅片进行染色处理。
染色处理会增加硅片的表面粗糙度,并提高其光吸收能力。
6.扩散处理:在单晶硅太阳能电池片中,扩散处理是关键的工艺步骤之一、扩散处理会将硅片的表面剖分成P型和N型半导体区域。
这个过程中,通常使用磷或硼进行掺杂,形成P-N结构,从而使电池片能够产生电信号。
7.光刻:光刻是电池片加工过程中的重要步骤之一、通过使用光刻胶和掩膜,将具有特定图案的光照射到电池片上,使其形成P-N结构。
光刻完成后,利用腐蚀液进行刻蚀,移除没有被光刻液保护的区域。
8.金属喷涂:在单晶硅太阳能电池片的生产过程中,还需要喷涂适当的金属,比如银或铝。
这些金属将成为电池片的电极,用于收集电荷。
9.测量和分选:最后,需要对单晶硅太阳能电池片进行测量和分选。
只有符合规格的电池片才能用于太阳能电池板的生产。
在这个过程中,电池片的电性能将被测量,如开路电压、短路电流和填充因子等。
以上是单晶硅太阳能电池片的生产工艺。
通过这个工艺流程,可以制备出高效、可靠的单晶硅太阳能电池片,用于太阳能发电系统中。
太阳能电池切片生产工艺介绍
◆设备基本特性和技术参数
工件 工件尺寸 长度 切割线 切割线直径 切割线长度 切割线速度 正向和反向切割 总循环时间 切割线张紧力
□156*L320mm并排2根 最大 320 mm
0.12-0.16mm 根据要求而定 可编程设定,600m/min ( 自动反向 ) 可编程设定 10 - 25 N
主辊 主辊轴承 主辊直径 主辊长度 主辊重量 主辊数量
Dancer(涨力):通过Dancer的摆动,动态调节系统的放线张力,基本维持在 22N。同时,可缓冲排线Pitch不均而对放线张力的实时微扰。 张力测试轮:轮内加装了一个压力传感器,把检测到的信号经处理后,显示到 LED显示屏上,直观地观测其实际放线张力。同时,把此信号与给定信号比较, 其差值的正、负、大、小再去调节放线张力,直到实际放线张力与设定值一致。 (实际上是一个压力闭环系统)
b 钢线的运动速度
和钢线张力不同,一般机床的钢线运动可以根据需要分为往复运动和单向运动两 种形式,在单向运动的情况下,钢线始终保持一个速度和方向运动;在钢线往复运动 的情况下,钢线速度是一个先由零点沿一个方向很快(一般2到3秒)加速到规定速度, 运行一段时间后,再沿原方向慢慢降低到零点,停顿短暂时间(一般为0.2秒),然 后再慢慢地反方向加速到规定的速度,再沿反方向慢慢降低到零点停顿短暂时间(一 般为0.2秒)的周期循环过程。线切割机的切割效率在碳化硅切割能力内是随着钢线 速度的提高而提高的,超出碳化硅的切割能力范围过快容易造成钢线摆动幅度过大, 碳化硅颗粒难以黏附,薄片表面质量下降。超出碳化硅的切割能力范围过慢,切割能 力跟不上工件的进给,不仅断线几率增加,而且会造成薄片表面质量严重下降。因此, 钢线速度必须和碳化硅的切割能力保持一致,这需要根据经验来判断
太阳能单晶硅片的制备技术简介
太阳能单晶硅片的制备技术简介
一、介绍
太阳能单晶硅片作为一种新型的太阳能电池,可以实现高效的太阳能发电,有着广泛的应用前景。
太阳能单晶硅片是利用太阳能采集能量,然后转换成电能的一种光伏结构组件,是目前太阳能电池的主要成分。
目前太阳能单晶硅片的制备技术已经形成一定的体系,主要由熔融法、晶拉晶粉法、成型法、原位蒸镀法等技术组成,为太阳能电池的制备带来便利。
二、熔融法
熔融法是目前太阳能单晶硅片最常用的制备技术,它利用熔融的方式将原料中的硅晶体晶化,然后镀上掺杂元素,最后成形出含有掺杂元素的单晶硅片。
制备过程可以分为四个步骤:首先将硅辊料放入冶炼炉中加热处理,使熔融;热处理后,用定向凝固装置把融化的硅晶体晶化;然后对硅晶体进行表面掺杂,以提高光电转换效率;最后将硅晶体用石英管成型出含有掺杂元素的单晶硅片。
三、晶拉晶粉法。
多晶及单晶太阳能电池制程简介
一. 太陽能電池簡介 ? 二.昱晶能源科技股份有限公司簡介
三.各式太陽能電池生產方式介紹 ? 四.太陽能電池未來發展及展望 ? 五.參考資料網址
一.太陽能電池簡介
1.什麼是太陽能電池? 1.什麼是太陽能電池 什麼是太陽能電池?
太陽能電池是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片, 太陽能電池是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片,
三.各式太陽能電池生產方式介紹
(A)單晶太陽能電池 (A)單晶太陽能電池 ? 拉晶:主原料為二氧化矽,經純化後(目前全球僅有少數純化原料廠, 拉晶:主原料為二氧化矽 二氧化矽, 純化後 目前全球僅有少數純化原料廠,
供不應求) 再用拉晶爐成長成晶柱。 供不應求),再用拉晶爐成長成晶柱。 拉晶爐成長成晶柱 修角:早期製造太陽能電池的晶柱因無修角,直接將圓晶柱切片, 修角:早期製造太陽能電池的晶柱因無修角,直接將圓晶柱切片,所 以成品為圓形晶片,現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形。 以成品為圓形晶片,現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形。 切片:用切片機將修成近似四方柱形的晶柱,一片片的切成薄片( 切片:用切片機將修成近似四方柱形的晶柱,一片片的切成薄片(像 切方形火腿片) 一般切到約0.4~0.5mm的厚度。 0.4~0.5mm的厚度 切方形火腿片),一般切到約0.4~0.5mm的厚度。 刻蝕:化學刻蝕及拋光成為0.3mm的薄片(wafer)。 刻蝕:化學刻蝕及拋光成為0.3mm的薄片(wafer)。 0.3mm的薄片(wafer)
4. 太陽能電池構造與發電原理
太陽電池是一種可以將能量轉換的光電元件,其基本構造是運
用P型與N型半導體接合而成的。半導體最基本的材料是「矽」, 型與N型半導體接合而成的。半導體最基本的材料是「矽」, 它是不導電的,但如果在半導體中摻入不同的雜質,就可以做 成P型與N型半導體,再利用P型半導體有個電洞,與N型半導體 型與N 半導體,再利用P 半導體有個電洞,與N 多了一個自由電子的電位差來產生電流,所以當太陽光照射時, 光能將矽原子中的電子激發出來,而產生電子和電洞的對流, 這些電子和電洞均會受到內建電位的影響,分別被N型及P 這些電子和電洞均會受到內建電位的影響,分別被N型及P型半 導體吸引,而聚集在兩端。此時外部如果用電極連接起來,形 導體吸引,而聚集在兩端。此時外部如果用電極連接起來,形 成一個迴路,這就是太陽電池發電的原理。 簡單的說,太陽光 電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.4μm~1.1μm波長( 電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.4μm~1.1μm波長(針對 矽晶) 矽晶)的太陽光,將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。 由於太陽電池產生的電是直流電,因此若需提供電力給家電用 品或各式電器則需加裝直/ 品或各式電器則需加裝直/交流轉換器,換成交流電,才能供電 至家庭用電或工業用電。
太阳能光伏组件制造工艺过程
太阳能光伏组件制造工艺过程1.光伏电池片制备(1)硅片制备:首先,从硅矿石中提取硅,然后通过炉石法或氧化法将硅精炼成多晶硅。
接着,将多晶硅加热到1400℃以上熔化,并进行等温处理,待温度降至1000℃时,将多晶硅投入到单晶硅种子上,从而制备出单晶硅棒。
最后,将单晶硅棒切割成薄片,形成硅片。
(2)氧化:将硅片进行氧化处理,使硅片表面形成一层二氧化硅(SiO2)薄膜。
(3)扩散:将经过氧化处理的硅片放入扩散炉中,加入磷或硼等杂质,并进行加热处理,使磷或硼渗入硅片表层,形成P型或N型半导体层。
(4)金属化:在扩散之后,使用光刻和蒸镀等技术,在硅片表面涂覆金属导电层,形成正负极。
2.组装装配(1)电池片排列:将多个光伏电池片按照一定的顺序排列在基板上,并使用胶水或胶带固定。
(2)排列背板:在电池片排列的背面加上封装材料,一般采用聚合物材料作为背板,保护电池片。
(3)电池片连接:使用导线将电池片的正极和负极连接起来,形成闭合回路。
3.封装封装是为了保护组件,防止电池片受到环境的损害,并增强耐久性。
(1)玻璃封装:在电池片上方加上一层玻璃,形成太阳能电池板的表面。
玻璃透明且具有良好的耐候性和耐腐蚀性,可以有效保护电池片。
(2)背板封装:在电池片背板上方加上一层背板封装材料,形成太阳能电池板的背面。
背板封装材料一般采用聚合物材料,具有良好的耐候性和耐温性。
(3)边框封装:在电池片四周加上边框,一方面可以增强电池片的稳固性,另一方面可以减少电池片与环境之间的接触。
4.测试最后,对太阳能光伏组件进行测试,确保其质量和性能达到标准要求。
(1)电性能测试:使用太阳能模拟器将光照照射到光伏组件上,测量其电流、电压和功率等参数。
(2)外观检查:检查组件的外观是否完好,是否存在破损和缺陷。
(3)耐候性测试:将光伏组件放置在模拟气候箱中,模拟不同的气候条件,测试其性能稳定性和耐久性。
通过以上的制造工艺过程,太阳能光伏组件的制造完成,可以在适当的太阳光照下,将太阳能转化为电能,广泛应用于太阳能光伏发电系统中。
太阳能硅片生产工艺介绍
一、工艺工艺平面布置图一工艺平面布置图二二、机电动力系统SCHEMATIC OF COOLINT WATER SYSTEM•现场照片纯水系统废水处理系统凝结沉淀・微生物处理设备设备类型设备供应商设备型号设备产能300MW 设备数量梅耶博格BS805467石井表记BM02735HCT SQMUP 418梅耶博格BM850477带锯石井表记BM01596带锯无锡上机GGK57201520石井表记Chamering 1273无锡上机WS007675阿诺德894无锡上机WSK009428石井表记Grinder 1423阿诺德1602日本新东794石井表记Surface Treatm 61511硅块粘胶人工12硬化自然11281030650743838743NTCPV800S560石井表记Rough Cleann 1053台湾斯凯明934石井表记388台湾斯凯明359漂流式RENA 369石井表记Finish Cleanin 546捷佳创2712寿命检测SemiLab1003外形检测566电性检测抽检人工检测20包装真空包装13031小锭搬运台车82硅片盒12003篮子每槽4个1204线轴更换台车8附属装置1台大约可支持4台线切割设备一盒可装75片硅片1台大约可支持4台线切割设备16浸入式17检测石井表记ISW-50014清洗脱胶全自动插片机15清洗HCT B/5梅耶博格MB26413切片线切割粘胶4研磨太阳能硅片工序设备产能估算带锯线锯2去头尾工序名称1多晶剖锭3倒角5抛光。
太阳能单晶硅片制造工艺流程
太阳能单晶硅片制造工艺流程一、硅料准备。
说起这太阳能单晶硅片啊,最开始得有硅料。
这硅料呢,就像是盖房子的砖头,是基础中的基础。
硅料一般是多晶硅,它得经过一系列处理。
你想啊,这多晶硅就像一群调皮的小团子,得把它们变成能用来做单晶硅片的原料。
这个过程包括对硅料的清洗啦,要把那些可能混在里面的杂质都给赶跑,就像给小团子们洗个澡,让它们干干净净的。
二、硅料熔化。
接着呢,就是把洗干净的硅料放到熔炉里熔化。
这熔炉就像一个超级大的魔法锅,把硅料放进去之后,通过高温加热,硅料就从固态变成液态啦。
这个温度可是相当高的哦,感觉就像是到了火焰山一样热。
在这个过程中,还得小心翼翼地控制各种条件,比如说温度要刚刚好,加热的速度也不能太急,不然就像做菜火候没掌握好一样,硅料就可能出现问题啦。
三、晶体生长。
等硅料熔化之后,就要开始晶体生长啦。
这就像是让液态的硅按照我们想要的样子慢慢成型。
有一种方法叫直拉法,简单说就是从液态硅里拉出一根单晶硅棒。
这个过程特别神奇,就像从一锅魔法汤里慢慢抽出一根亮晶晶的魔法棒一样。
在这个过程中,籽晶就像是一个小引路人,引导着液态硅按照特定的方向和结构生长,慢慢地就形成了一根长长的单晶硅棒。
这单晶硅棒可金贵啦,它就像是这个制造流程里的超级明星。
四、晶棒加工。
有了单晶硅棒之后,还不能直接就做成硅片呢。
得对晶棒进行加工。
这加工包括切割啊,要把晶棒切成一段一段合适的长度。
就像把一根大甘蔗切成一小节一小节的。
而且切割的时候要特别精准,不然切出来的尺寸不对,后面就麻烦啦。
还有研磨和抛光的步骤,这就像是给晶棒做美容,把它的表面弄得平平整整、光光滑滑的,这样才能保证做出来的硅片质量好。
五、硅片切割。
接下来就是硅片切割这个关键步骤啦。
这时候就像是把经过加工的晶棒再进一步细化,把它切成一片一片薄薄的硅片。
这个切割过程可不容易,就像切很薄很薄的豆腐一样,得小心翼翼的。
而且切出来的硅片厚度要均匀,不能有的地方厚有的地方薄,不然会影响到太阳能电池的性能呢。
太阳能多晶硅片
太阳能多晶硅片
太阳能多晶硅片是一种常见的太阳能电池板材料,其制作过程包括提纯、单晶生长、多晶铸造、晶粒定向生长和晶粒切割等步骤。
多晶硅片具有相对较低的成本和较高的光电转换效率,因此在太阳能电池市场中占据了较大的份额。
在制作太阳能多晶硅片时,需要使用高纯度的多晶硅作为原料,并在单晶生长阶段控制晶体的质量和取向。
多晶铸造阶段将熔融的多晶硅倒入铸锭模具中,并冷却形成多晶硅锭。
晶粒定向生长阶段通过控制温度和熔融状态下的硅溶液的浓度,使硅晶粒按照设定的方向生长。
最后,晶粒切割阶段将硅锭切割成薄片,并进行清洗和处理,以得到最终的产品。
需要注意的是,太阳能多晶硅片的制造需要消耗大量的能源和原材料,同时也会产生一定的环境污染。
因此,在生产过程中需要采取有效的节能减排措施,以降低对环境的影响。
此外,太阳能多晶硅片的质量和性能也受到原材料质量、制造工艺和生产环境等因素的影响,因此需要加强质量控制和技术升级,以提高产品的质量和性能。
太阳能新能源工业、单晶、多晶硅片生产工艺流程详解
单晶、多晶硅片生产工艺流程详解为了帮助大家认识和了解硅料到硅片的详细生产流程,提高对这个行业的认知,以便能更好的从事个行业,现在将一些生产流程资料整理如下,希望能对大家有所帮助。
简介硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。
期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。
除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。
硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。
工艺过程综述所有的工艺步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。
工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。
切片(class 500k)硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。
这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。
为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。
切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。
这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。
切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。
硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。
在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。
激光标识(Class 500k)在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。
一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。
硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码,因而能知道硅片的正确位置。
这一编码应是统一的,用来识别硅片并知道它的来源。
编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。
太阳能单晶硅片的制备技术简介
太阳能单晶硅片的制备技术简介
太阳能单晶硅片是一种太阳能电池电池的主要材料,它具有优良的光伏特性,能够发挥卓越的太阳能转换效率。
在太阳能电池中,太阳能单晶硅片的性能是决定太阳能电池的主要性能的关键。
太阳能单晶硅片的制备技术是实现太阳能电池的转换效率高、体积小、重量轻的关键。
1、Czochralski晶体成长方法
Czochralski晶体成长方法是用于制备太阳能单晶硅片的一种常用的方法,它通过将单晶硅晶体与锰氧晶体接触发生单晶硅熔融,再通过将固晶杆拉伸把锰氧晶体上的熔融液形成单晶硅晶体的方法来实现单晶硅晶体的成长。
在晶体成长过程中,需要控制充填液的温度和温度梯度,以保证晶体结构的完整性和一致性。
2、Edge defined Film fed Growth(EFG)晶体成长法
EFG晶体成长法是利用介质梯度在熔体中产生的稳定流动原理,在熔体中形成一层熔融层,而这层熔融层将负责将熔体推入拉伸管,并最终形成单晶硅晶体的方法。
该技术相对于Czochralski晶体成长方法而言,主要优点是可以减少晶体结构存在的缺陷,使晶体表面更加光滑,从而提。
1_太阳能电池片生产工艺流程
1_太阳能电池片生产工艺流程太阳能电池片是将太阳光能直接转换为电能的装置,其制造工艺流程包括晶圆加工、硅片制备、电池片制造、模组组装等多个环节。
在这里,我将详细介绍太阳能电池片的生产工艺流程。
1.晶圆加工首先,原料硅块通过多级加热冶炼、晶体拉制、切割等过程,被制成圆形晶体圆片,即硅晶圆。
晶圆主要分为单晶硅晶圆、多晶硅晶圆和ZnO 硅晶圆。
这些硅晶圆都需要经过光洁、清洗等处理,以确保表面平整度和干净度。
2.硅片制备硅晶圆在高温气氛中进行切割和打磨,得到适合太阳能电池片制造的硅片。
硅片的厚度和尺寸要符合电池片的设计要求,同时要保证硅片表面的光洁度和平整度,以提高光电转换效率。
3.电池片制造将硅片进行清洗、染色、扩散、沉积、光刻等一系列工艺步骤,制造成具有PN结构的太阳能电池片。
其中,扩散是将硅片表面注入适量的杂质,形成PN结构,提高光电转换效率;沉积是将金属电极沉积在硅片表面,形成正负极电极;光刻是在硅片表面覆盖一层光刻胶,并通过UV光进行光刻,形成光电极以提高光电转换效率。
4.模组组装将电池片通过焊接、固化、连线等工序,组装成太阳能模组。
在模组组装中,电池片需要通过软硅胶封装,以防止潮湿和灰尘对其产生影响,同时可以起到一定的防护作用。
焊接是将电池片的正负极与连接线焊接在一起;固化是使用EVA胶将电池片和玻璃板压合在一起,同时使用硅密封胶封装边框;连线是通过排线将多块电池片连接在一起,形成一个大的光伏模组。
总的来说,太阳能电池片生产工艺流程包括晶圆加工、硅片制备、电池片制造和模组组装等多个环节。
这些工艺步骤的精准和有序进行,是保证太阳能电池片品质和性能的关键。
通过不断创新和提高工艺技术,太阳能电池片的转换效率和使用寿命可以不断提升,以满足人们对清洁能源的需求。
太阳能晶片制程简介
Kiln 爐
因前製程是將Si3N4(氮化矽)塗佈於石英坩鍋上,為使其Si3N4 有效覆著於石英坩鍋上 故利用Kiln爐烘烤石英坩鍋,避免 有效覆著於石英坩鍋上。故利用 Si3N4薄膜剝落。
6
備料(Charge)
將全新且內緣被覆Si3N4完 成的石英坩堝放置在石墨 支撐板上。
輕輕的把較小矽塊平均分佈在石 英坩堝的底部上,不要讓矽塊直 接落下!小心的把矽塊從袋子裡 滑出至另一加料者的手上,因為 另一加料者可以把較不銳利的矽 塊慢慢的放置在石英坩堝底層。
I Ingot 黏接
該製程主要是將Ingot固定於開方機內“托板"治具。首先於托板上噴灑發 泡膠。並將Ingot吊起放置於托板上,加以固定,待發泡膠硬化。 g 11
P/N T Type 及阻值量測
阻值分佈圖
阻值會隨掺加物的分佈由下往上增加
P/N 筆 P‐Type N‐Type
12
NIR 量測
缺陷圖
B r i c k s 研磨導角機
清洗
B r i c k s 頭尾切斷機
L i f e Time 實 驗 室
開方清洗
開 方 機
清洗
B r i c k 黏接區
切片機
脫 膠 預洗機
排片機
晶 片 洗淨機
Slurry回收機 晶 包 片 裝 晶片檢查 Sorter
2
矽料(Silicon)
目前太陽能電池材料是以矽原料 為主要製作材料,矽主要以化合 物的形式 矽是僅次於氧的最豐 物的形式,矽是僅次於氧的最豐 富的元素,存在於地殼中,約占 地表岩石的四分之一 廣泛存在 地表岩石的四分之一,廣泛存在 於矽酸鹽和矽石中,矽在宇宙中 的儲量排在第八位。在地殼中, 它是第二豐富的元素,構成地殼 總質量的25.7%,僅次於第一位 的氧(49.4% 49 4%)。
新能源晶片bu工序
新能源晶片bu工序新能源晶片是指能够将太阳能、风能、水能等可再生能源转化为电能或其他形式能量的微型电子装置。
它是当今能源行业的热门话题之一,也是实现可持续发展的关键技术之一。
而新能源晶片的制造过程中有很多关键的工序,本文将从不同角度介绍新能源晶片的制造工序。
新能源晶片的制造过程开始于材料的选择。
新能源晶片需要具备高效转换能源的特性,因此在材料选择上要考虑到其光伏特性、导电性能等因素。
常用的材料有硅、镓化铟、硒化镉等。
这些材料具备较高的光电转换效率和导电性能,能够满足新能源晶片的制造要求。
接下来是光伏电池的制备工序。
光伏电池是新能源晶片中最关键的部分,它能够将太阳能转化为电能。
制备光伏电池的关键工序包括清洗、切割、扩散、光刻、腐蚀等。
其中,清洗工序是为了去除光伏电池表面的杂质,确保光伏电池的表面干净。
切割工序是将晶体硅切割成薄片,以提高光伏电池的效率。
扩散工序是将杂质掺入晶体硅中,形成PN结构。
光刻工序是在光伏电池表面涂覆光刻胶,然后通过光刻机进行曝光和显影,形成电极和导线。
腐蚀工序是通过化学腐蚀去除光伏电池表面的铝层,以提高光伏电池的光吸收能力。
然后是新能源晶片的封装工序。
封装工序是将制备好的光伏电池和其他电子元件组装在一起,形成完整的新能源晶片。
封装工序包括焊接、封装、测试等。
焊接工序是将光伏电池和其他电子元件通过焊接技术连接在一起。
封装工序是将焊接好的光伏电池和其他电子元件放入封装材料中,形成封装件。
测试工序是对封装好的新能源晶片进行电性能测试,以确保其正常工作。
最后是新能源晶片的质量控制工序。
质量控制工序是确保制造出的新能源晶片符合规定要求的关键工序。
质量控制工序包括原材料检验、工序检验、成品检验等。
原材料检验是对采购的材料进行检验,确保其质量符合要求。
工序检验是对制造过程中的每个工序进行检验,确保每个工序的质量符合要求。
成品检验是对制造好的新能源晶片进行全面检验,以确保其质量符合要求。
新能源晶片的制造过程包括材料选择、光伏电池的制备、封装和质量控制等工序,每个工序都是制造新能源晶片的关键环节。
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5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -100
Lifetime [µs]
With Iron Without Iron
-50
0
ห้องสมุดไป่ตู้
50
100
Distance from the center [mm]
15
Brick 切頭尾(OD Saw)
5
Kiln 爐
因前製程是將Si3N4(氮化矽)塗佈於石英坩鍋上,為使其Si3N4 有效覆著於石英坩鍋上 故利用Kiln爐烘烤石英坩鍋,避免 有效覆著於石英坩鍋上。故利用 Si3N4薄膜剝落。
6
備料(Charge)
將全新且內緣被覆Si3N4完 成的石英坩堝放置在石墨 支撐板上。
輕輕的把較小矽塊平均分佈在石 英坩堝的底部上,不要讓矽塊直 接落下!小心的把矽塊從袋子裡 滑出至另一加料者的手上,因為 另一加料者可以把較不銳利的矽 塊慢慢的放置在石英坩堝底層。
B r i c k s 研磨導角機
清洗
B r i c k s 頭尾切斷機
L i f e Time 實 驗 室
開方清洗
開 方 機
清洗
B r i c k 黏接區
切片機
脫 膠 預洗機
排片機
晶 片 洗淨機
Slurry回收機 晶 包 片 裝 晶片檢查 Sorter
2
矽料(Silicon)
目前太陽能電池材料是以矽原料 為主要製作材料,矽主要以化合 物的形式 矽是僅次於氧的最豐 物的形式,矽是僅次於氧的最豐 富的元素,存在於地殼中,約占 地表岩石的四分之一 廣泛存在 地表岩石的四分之一,廣泛存在 於矽酸鹽和矽石中,矽在宇宙中 的儲量排在第八位。在地殼中, 它是第二豐富的元素,構成地殼 總質量的25.7%,僅次於第一位 的氧(49.4% 49 4%)。
25 bricks of 156 mm X 156 mm 16 bricks of 210mm X 210 mm
Standard Size:
16 bricks of 156 mm X 156 mm
14
Lif i 量測 (u Lifetime ( ‐PCD)
Lifetime 圖示
邊緣污染區域 Lifetime較低
1.1 1 09 0.9 0.8 0.7
0.6 cm 0.7 cm
06 0.6 -50
13
-25
0
25
50
開方機(Band Saw )
開方機用於將Ingot切成一 塊塊的Brick B i k。 依Ingot尺寸的不同及市場 需求的不同,其切割後 Brick的尺寸及數量也有所 差異。 Jumbo Size:
17
切片機( (Wire Saw) )
先將Brick黏於玻璃板上,主要是利用鋼線導輪驅動鋼線帶 入Slurry,將Brick切成Wafer。
18
脫膠預洗/清洗機( (Cleaner) )
太陽能晶片製程中清洗主要有矽晶塊之矽料清洗及脫膠清 洗及最終清洗等主要清洗程序。
19
分類檢測機( (Sorter) )
4
坩堝塗佈(Coating)
矽原料於長晶爐內生成,其矽湯 會與石英坩鍋起物理變化 影響 會與石英坩鍋起物理變化,影響 Ingot的品質及可利用率。若於石 英坩鍋內部塗佈氮化矽(Si3N4)粉 末;可避免起物理變化。 於石英坩鍋內層表面塗佈一層 Si3N4薄膜,主要是保護石英坩鍋 內矽湯於凝固時,因膨脹係數的 不同 而產生Ingot 不同,而產生 I 或石英坩鍋破 裂。 PS:氮化矽粉末吸入會有塵肺病 之疑慮,故人員於塗佈時,需配 戴相關防護器具,如護目鏡、口 罩、防護衣..等器具。
太陽能晶片製程簡介
製 造 處 報 告 人:葉 宏 仁 日 期:2008/03/11 / /
1
太陽能晶片概要製程流程圖
純 矽 料 配 料 區 Charge room Kiln爐 塗佈機 坩 鍋 檢 查
回 收 矽料分類
噴 蝕
砂 刻
多 晶 長 晶 爐
敲 坩 鍋
阻值、 PN測、 外觀檢查
I n g o t 黏接區
I Ingot 黏接
該製程主要是將Ingot固定於開方機內“托板"治具。首先於托板上噴灑發 泡膠。並將Ingot吊起放置於托板上,加以固定,待發泡膠硬化。 g 11
P/N T Type 及阻值量測
阻值分佈圖
阻值會隨掺加物的分佈由下往上增加
P/N 筆 P‐Type N‐Type
12
NIR 量測
缺陷圖
20
TTV Chip Size
Bow/Warp Crack Saw Defect
包裝機( (Packing) g)
將分類機檢 測完畢之晶 片整理裝盒 後,再以包 裝機封口熱 收縮作業裝 箱入庫。
包裝機 動作示意圖
加熱收縮
20
裁切、封口
Ingot經開方 I 經開方 後切成 25顆 Bricks,經 由Life Time 檢測,檢測 所需要的長 度,再由切 頭尾機切斷 不需要的範 圍 圍。
16
Brick 導角研磨(Grinding)
導角研磨機可 消除Brick在長 晶及開方製程 後的表面破壞 深度,有效地 減少Brick在切 片時的破片率 (約1% 3%的破 (約1%~3%的破 片率)。
9
長晶(DSS)
多晶矽鑄造方法是 將石英坩鍋中的矽 原料加熱融溶 當 原料加熱融溶,當 矽原料完全加熱融 溶時 再以垂直方 溶時,再以垂直方 式進行冷卻固化。 其融溶的矽原料會 以垂直方向緩慢的 冷卻形成多晶矽晶 錠(Ingot)。
10
敲坩堝及Ingot黏接
Ingot於長晶爐生成完畢後,將其從長晶爐取出後Ingot本身餘溫約有300℃, 故需放置定位 使其降至常溫 待降為常溫後 拆卸外觀石墨護板(回收再 故需放置定位,使其降至常溫。待降為常溫後,拆卸外觀石墨護板(回收再 使用)。拆卸承載Ingot的石英坩鍋,並利用吊掛治具,吊起Ingot,進行清潔 動作。
該機台因模組功能的不 同,可檢查太陽能晶片 的功能項目有: 1、Thickness 2、TTV 3、Bow/Warp 4 Size/Geometry 4、Size/Geometry 5、Lifetime 6、Resistivity / 7、P/N 8、Chips 9 Cracks 9、Cracks 10、Edge Defects 11、Saw Mark 12 Mi Crack 12、Micro C k
7
備料(Charge)
將當石英坩堝的底部完全被較 小的矽塊覆蓋住的時候,繼續 放置稍大的及較小的矽塊(假 如允許的話 然後混合在一 如允許的話),然後混合在一 起以填補一些間隙及凹陷處。
當石英坩堝加料至一半時 當石英坩堝加料至一半時, 要放置掺質晶片以控制矽鑄 塊的阻值分佈,將掺質晶片 平坦的以均勻分布的方式放 置在矽塊的四周上。
8
備料(Charge)
繼續加料至矽塊超出石 英坩堝的1至2英吋處, 英坩堝的1至2英吋處 也就是加完料之後,把 超出石英坩堝高度的矽 塊盡量向中心堆疊,以 防止矽塊掉落至坩堝外。 繼續連結其他的石墨螺帽並鎖緊 直到石墨支撐板完整的把石英坩 堝包覆著。再把雙頭的石墨螺栓 釘鎖進石墨支撐板的洞裡面 然 釘鎖進石墨支撐板的洞裡面,然 後再以石墨螺帽固定住。絕對不 要把石墨螺帽鎖的太緊;只需要 用手鎖緊即可。
3
坩堝(Crucible)
功能:石英坩鍋主要是承載矽原料 功能 石英坩鍋主要是承載矽原料 作為長晶爐之間的阻隔介面。因矽 原料經長晶爐高溫熔解後形成高溫 矽湯液 再慢慢於長晶爐內降溫形 矽湯液,再慢慢於長晶爐內降溫形 成為Ingot(晶錠)。另外當矽湯凝固時, 會黏附於石英坩鍋內壁,若Ingot g 與 石英坩鍋的膨脹係數不同,會造成 Ingot或石英坩鍋破裂,因此對於石 英坩鍋的品質及材質要求非常嚴苛。 英坩鍋的品質及材質要求非常嚴苛 石英坩鍋是由石英物料等壓製而成, 約能耐1600度高溫,但質地易碎破 裂,故於搬運、氮化矽塗佈或矽原 料裝填等動作需極為謹慎。