光伏硅晶片清洗工艺
硅片清洗技术
硅片清洗技术半导体硅片SC-2清洗技术1 清洗液中的金属附着现象在碱性清洗液中易发生,在酸性溶液中不易发生,并具有较强的去除晶片表面金属的能力,但经SC-1洗后虽能去除Cu等金属,而晶片表面形成的自然氧化膜的附着(特别是Al)问题还未解决。
2 硅片表面经SC-2液洗后,表面Si大部分以O 键为终端结构,形成一层自然氧化膜,呈亲水性。
3 由于晶片表面的SiO2和Si不能被腐蚀,因此不能达到去除粒子的效果。
a.实验表明:据报道将经过SC-2液,洗后的硅片分别放到添加Cu的DHF清洗或HF+H2O2清洗液中清洗、硅片表面的Cu浓度用DHF液洗为1014 原子/cm2,用HF+H2O2洗后为1010 原子/cm2。
即说明用HF+H2O2液清洗去除金属的能力比较强,为此近几年大量报导清洗技术中,常使用HF+H2O2来代替DHF清洗。
半导体硅片DHF清洗技术a. 在DHF洗时,可将由于用SC-1洗时表面生成的自然氧化膜腐蚀掉,而Si几乎不被腐蚀。
b. 硅片最外层的Si几乎是以H 键为终端结构,表面呈疏水性。
c. 在酸性溶液中,硅表面呈负电位,颗粒表面为正电位,由于两者之间的吸引力,粒子容易附着在晶片表面。
d. 去除金属杂质的原理:①用HF清洗去除表面的自然氧化膜,因此附着在自然氧化膜上的金属再一次溶解到清洗液中,同时DHF清洗可抑制自然氧化膜的形成。
故可容易去除表面的Al、Fe、Zn、Ni等金属。
但随自然氧化膜溶解到清洗液中一部分Cu等贵金属(氧化还原电位比氢高),会附着在硅表面,DHF清洗也能去除附在自然氧化膜上的金属氢氧化物。
②实验结果:据报道Al3+、Zn2+、Fe2+、Ni2+ 的氧化还原电位E0 分别是- 1.663V、-0.763V、-0.440V、0.250V 比H+ 的氧化还原电位(E0=0.000V)低,呈稳定的离子状态,几乎不会附着在硅表面。
③如硅表面外层的Si以H 键结构,硅表面在化学上是稳定的,即使清洗液中存在Cu等贵金属离子,也很难发生Si的电子交换,因经Cu等贵金属也不会附着在裸硅表面。
清洗硅片流程
清洗硅片流程
清洗硅片是半导体制造中非常重要的一个步骤,主要用于去除硅片表
面的杂质和污染物,保证硅片的表面洁净度达到要求。
下面我将详细介绍
清洗硅片的流程。
首先,在开始清洗硅片之前,需要准备好一些必要的实验设备和材料,例如离子交换水、去离子水、溶液盛器、超声波清洗器、干燥箱等。
清洗硅片的流程主要包括以下几个步骤:
1.去除有机污染物:将硅片浸泡在有机溶剂,如醇类、醚类溶剂中,
通过超声波清洗去除硅片表面的有机污染物。
2.酸洗:将硅片放入酸性溶液中,一般常用的有盐酸、氢氟酸、硝酸等,通过酸洗去除硅片表面的无机杂质和金属离子。
此步骤可以分为冷酸
洗和热酸洗两个过程,冷酸洗温度一般为20-25℃,热酸洗温度可达60-70℃。
3.碱洗:将硅片放入碱性溶液中,常用的有氨水、氢氧化钠等碱性溶液,通过碱洗去除硅片表面的残余酸性和有机物质。
4.水洗:将硅片放入离子交换水中,通过超声波清洗去除硅片表面残
留的酸、碱等溶液。
5.去离子水清洗:将硅片放入去离子水中,通过超声波清洗去除离子
杂质和微量污染物。
6.高纯化学品清洗:将硅片放入高纯的有机溶剂和酸性溶液中,通过
超声波清洗去除硅片表面的微量杂质。
7.烘干:将洗净的硅片放入干燥箱中,通过加热将硅片表面的水分蒸发掉。
以上是清洗硅片的主要流程,每个步骤的细节和参数可以根据具体的要求进行调整。
需要注意的是,在整个清洗过程中,要保持操作环境的洁净度,避免再次污染硅片。
清洗硅片是半导体制造过程中非常关键的一环,只有通过精细而规范的清洗流程,才能得到表面洁净度达到要求的硅片,从而保证半导体产品的质量。
简述硅片生产过程中三种典型的清洗工艺流程
简述硅片生产过程中三种典型的清洗工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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清洗硅片流程
清洗硅片流程以清洗硅片流程为标题,我们将详细介绍硅片清洗的步骤和方法。
硅片清洗是半导体制造过程中非常关键的一环,因为只有确保硅片表面的干净和纯净,才能保证器件的性能和质量。
下面将详细介绍硅片清洗的步骤和方法。
一、去除有机污染物1. 酸洗:将硅片浸泡在稀酸溶液中,如氢氟酸、硝酸等,以去除有机污染物。
酸洗可以将有机物氧化并去除,但需要注意控制酸浓度和浸泡时间,以免对硅片造成损害。
2. 碱洗:将硅片浸泡在强碱溶液中,如氢氧化钠溶液,以去除酸洗过程中残留的酸性物质和有机污染物。
碱洗还可以去除硅片表面的金属离子和杂质,提高硅片的纯净度。
二、去除无机污染物1. 酸洗:将硅片浸泡在浓酸溶液中,如氢氟酸、硝酸等,以去除无机污染物。
酸洗可以将金属离子和无机杂质溶解掉,并去除硅片表面的氧化物层,使硅片表面更加纯净。
2. 碱洗:将硅片浸泡在强碱溶液中,如氢氧化钠溶液,以去除酸洗过程中残留的酸性物质和无机污染物。
碱洗还可以去除硅片表面的金属离子和杂质,提高硅片的纯净度。
三、超纯水清洗1. 浸泡:将硅片浸泡在超纯水中,可以去除酸洗和碱洗过程中的残留物和离子。
超纯水要经过多级过滤和去离子处理,确保其纯净度达到要求。
2. 喷淋:使用超纯水进行喷淋,可以有效清洗硅片表面的微小颗粒和污染物。
喷淋时要注意水流的速度和角度,以避免对硅片表面造成损伤。
四、干燥1. 自然干燥:将硅片放置在洁净的环境中,通过自然蒸发的方式使其干燥。
这种方法适用于对时间要求不严格的情况。
2. 热干燥:将硅片放入烘箱或使用氮气吹干,以加快干燥速度。
热干燥可以去除硅片表面的水分,避免水分残留导致的氧化和污染。
五、质量检查在清洗完成后,需要对硅片进行质量检查,以确保清洗效果符合要求。
常用的质量检查方法包括显微镜观察、表面轮廓仪测量等。
六、封装保护清洗完成后的硅片需要进行封装保护,以防止再次受到污染和损伤。
常用的封装方法包括真空封装、氮气封装等。
以上就是硅片清洗的流程和方法介绍。
光伏太阳能硅片清洗工艺的探索
总之,硅片清洗的发展趋势是全自动在线干法
清洗技术,特别是随着硅片尺寸的大直径化,一些 落后的非自动非在线清洗工艺必将被淘汰。 参考文献:
【l】 侯连武.硅片加工工艺【J】.中国有色金属工业总公司, 2008(38):4446. 【2】 【3】 【4】 杨培根.微电子工业中的清洗方法【J】.半导体技术, 2008,8(4):23—26. 鲁华永.太阳能发电技术探讨[J】.江苏电机工程,2009,2 (1):6一lO. 高嵩.太阳能热发电系统分析【J】.华电技术,2009,3 1(1):
2.2
用NH。OH+H202+H20清洗液去除硅片 表面的小颗粒 作用原理:在该清洗液中,由于H:O:的作用,
温度的升高,粒子去除效率也会提高。但温度升高 也会导致NH40H+的挥发性增强,溶液的浓度降低 很快,使其组成浓度不易控制,清洗效果降低。因此
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解为H20和O:。NH40H对许多金属有强的络 合作用。HCl+H202+H20中的HCl靠溶解和络合 作用形成可溶的碱或金属盐。分别在第1步和 第2步的前、中加入98%的H2SO。和30%的 H:0:和HF。可得到高纯化表面,阻止离子的重 新沾污。在稀HCl溶液中加氯乙酸,可极好地 除去金属沾污。表面活性剂的加入,可降低硅表
于溶液中,并能把有机物氧化生成C02和H20。清洗 硅片可去除硅片表面的有机沾污和部分金属,但是当 有机物沾污较重时会使有机物碳化而难以去除。清洗 后,硅片表面会残留有硫化物,这些硫化物很难用去粒 子水冲洗掉。清洗时要用到大量高浓度的H:S04溶液 并且要在高温(120~150℃)下完成,对环境极为不利。 由于臭氧的氧化性比H20:的氧化性强,可用臭氧来取 代H20:,以降低H:S0。的用量和反应温度。由此可以 看出,硅片湿式清洗技术要用到大量的化学试剂,对生 产成本和环境污染都极为不利。而且,工业上用的超纯 化学试剂和超净水中也含有一定的污染物,过高的清 洗液浓度和过长的工艺时间都会对清洗效果带来不利
硅片清洗的方法
硅片清洗的方法一、硅片清洗的重要性硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤,而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。
现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术,常见的有:湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。
这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。
表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。
超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。
二、硅片的表面状态与洁净度问题:硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附,其表面往往有一层很薄的自然氧化层,厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。
真实的硅片表面是内表面和外表面的总合,内表面是硅与自然氧化层的界面,。
外表面是自然氧化层与环境气氛的界面,它也存在一些表面能级,并吸附一些污染杂质原子,而且不同程度地受到内表面能级的影响,可以与内表面交换电荷,外表面的吸附现象是复杂的。
完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层,代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层,即具有原子均质的膜层。
硅片表面达到原子均质的程度越高.洁净度越高。
三、硅片表面沾污杂质的来源和分类:在硅片加工及器件制造过程中,所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。
这主要包括以下几方面:硅片加工成型过程中的污染,环境污染,水造成的污染,试剂带来的污染,工业气体造成的污染,工艺本身造成的污染,人体造成的污染等。
表1.硅片表面沾污杂质的分类四、清洗方法(一)RCA清洗:RCA 由Werner Kern 于1965年在N.J.Princeton 的RCA 实验室首创, 并由此得名。
硅片酸洗工作总结
硅片酸洗工作总结
硅片酸洗是半导体制造过程中非常重要的一步,它能够去除硅片表面的杂质和
氧化层,从而保证硅片表面的纯净度和光滑度,为后续工艺步骤提供良好的基础。
在进行硅片酸洗工作时,需要严格控制工艺参数,确保洗净效果和操作安全。
以下是对硅片酸洗工作的总结和经验分享。
首先,硅片酸洗工作需要在洁净室环境下进行,以避免外部杂质的污染。
在进
行酸洗前,需要对酸液进行预处理,确保酸液的浓度和温度达到工艺要求。
同时,需要对硅片进行前处理,去除表面的有机污染物和氧化层,以提高酸洗效果。
其次,酸洗过程中需要严格控制酸液的浓度、温度和洗涤时间。
一般来说,硅
片酸洗采用的酸液主要是HF和HNO3的混合酸,需要根据不同的工艺要求调节酸
液的浓度。
同时,酸洗温度一般在20-30摄氏度之间,过高的温度会导致酸液挥发
和硅片表面氧化,从而影响洗净效果。
洗涤时间一般在1-5分钟之间,需要根据具
体工艺要求进行调整。
最后,酸洗后需要对硅片进行充分的清洗和干燥处理,以确保硅片表面不留有
酸液残留和水渍。
清洗过程中需要使用超纯水和酒精等溶剂,对硅片进行多次清洗,直至表面干净无残留。
干燥处理一般采用氮气吹干或者真空烘干的方式,确保硅片表面干燥干净。
总的来说,硅片酸洗工作是半导体制造过程中非常重要的一步,需要严格控制
工艺参数,确保洗净效果和操作安全。
通过对酸洗工作的总结和经验分享,可以提高工作效率,确保硅片表面的质量和稳定性,为半导体制造提供良好的基础。
光伏发电技术与应用专业《硅片的清洗与制绒》
硅片的清洗与制绒导语:硅片在经过一系列的加工程序之后需要进行清洗,清洗的目的是要消除吸附在硅片表面的各类污染物,并制做能够减少表面太阳光反射的绒面结构(制绒),且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。
制绒是制造晶硅电池的第一道工艺,又称“表面织构化”。
有效的绒面结构使得入射光在硅片表面多次反射和折射,增加了光的吸收,降低了反射率,有助于提高电池的性能。
一.清洗1清洗的目的经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片,其表面已吸附了各种杂质,如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质,在进行扩散前需要进行清洗,消除各类污染物,且清洗的洁净程度直接影响着电池片的成品率和可靠率。
清洗主要是利用NaOH、HF、HCL等化学液对硅片进行腐蚀处理,完成如下的工艺:①去除硅片表面的机械损伤层。
②对硅片的表面进行凹凸面金字塔绒面)处理,增加光在太阳电池片表面的折射次数,利于太阳电池片对光的吸收,以达到电池片对太阳能价值的最大利用率。
③清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。
图1 金属杂质对电池性能的影响2.清洗的原理①HF去除硅片表面氧化层。
②HCl去除硅片表面金属杂质:盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与溶解片子表面可能沾污的杂质,铝、镁等活泼金属及其它氧化物。
但不能溶解铜、银、金等不活泼的金属以及二氧化硅等难溶物质。
3.安全提示NaOH、HCl、HF都是强腐蚀性的化学药品,其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道,所以操作人员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,送医院就医。
二.制绒1制绒的目的和原理目的: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。
原理:①单晶硅:制绒是晶硅电池的第一道工艺,又称“表面织构化”。
对于单晶硅来说,制绒是利用碱对单晶硅表面的各向异性腐蚀,在硅表面形成无数的四面方锥体。
单晶硅清洗工艺
腐蚀液的检测和调整
4.1 滴定管使用以及滴定技术:
滴定管是滴定时准确测量溶液体积的容器,分酸式和 碱式两种。酸式滴定管的下部带有磨口玻璃活塞,用于装 酸性、氧化性、稀盐类溶液;碱式滴定管的下端用橡皮管 连接一个带尖嘴的小玻璃管,橡皮管内有一玻璃球,以控 制溶液的流出速度。
一次清洗
硅片
机械损伤层(10微米)
图2 单晶硅表面损伤层去除
c.形成金字塔型的绒面。
一次清洗
Reflectance
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
Wavelength (nm)
smooth texture
图3 单晶硅片表面的 金字塔状绒面
2 P2O5 +5 Si = 5 SiO2 + 4 P 所以去磷硅玻璃清洗实质上就是去除硅片表面的SiO2 。
二次清洗
在二次清洗过程中,对二氧化硅的腐蚀发生如下反应:
SiO2+6HF = H2[SiF6]+2H2O 由于这个反应太快,不便于控制,因此不能单独用氢氟作 为腐蚀剂。根据化学平衡原理,减小氢氟酸的浓度和氢离 子浓度,可以降低腐蚀速度。所以要在氢氟酸的溶液中加 入氟化铵溶液,以减少氢氟酸的浓度和氢离子的浓度,从 而减缓氢氟酸对SiO2的腐蚀速度。其原因: 1. 氟化铵是一种弱酸和弱碱组成的盐,由于它在水中可
(完整word版)硅片清洗及原理.
硅片清洗及原理硅片的清洗很重要,它影响电池的转换效率,如器件的性能中反向电流迅速加大及器件失效等。
因此硅片的清洗很重要,下面主要介绍清洗的作用和清洗的原理。
清洗的作用1.在太阳能材料制备过程中,在硅表面涂有一层具有良好性能的减反射薄膜,有害的杂质离子进入二氧化硅层,会降低绝缘性能,清洗后绝缘性能会更好。
2.在等离子边缘腐蚀中,如果有油污、水气、灰尘和其它杂质存在,会影响器件的质量,清洗后质量大大提高。
3.硅片中杂质离子会影响P-N 结的性能,引起P-N 结的击穿电压降低和表面漏电,影响P-N 结的性能。
4.在硅片外延工艺中,杂质的存在会影响硅片的电阻率不稳定。
清洗的原理要了解清洗的原理,首先必须了解杂质的类型,杂质分为三类:一类是分子型杂质,包括加工中的一些有机物;二类是离子型杂质,包括腐蚀过程中的钠离子、氯离子、氟离子等;三是原子型杂质,如金、铁、铜和铬等一些重金属杂质。
目前最常用的清洗方法有:化学清洗法、超声清洗法和真空高温处理法。
1.目前的化学清洗步骤有两种:(1有机溶剂(甲苯、丙酮、酒精等→去离子水→无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、王水→氢氟酸→去离子水(2碱性过氧化氢溶液→去离子水→酸性过氧化氢溶液→去离子水下面讨论各种步骤中试剂的作用。
a.有机溶剂在清洗中的作用用于硅片清洗常用的有机溶剂有甲苯、丙酮、酒精等。
在清洗过程中,甲苯、丙酮、酒精等有机溶剂的作用是除去硅片表面的油脂、松香、蜡等有机物杂质。
所利用的原理是“相似相溶”。
b.无机酸在清洗中的作用硅片中的杂质如镁、铝、铜、银、金、氧化铝、氧化镁、二氧化硅等杂质,只能用无机酸除去。
有关的反应如下:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OCu+2H2SO4= CuSO4 +SO2↑+2H2O2Ag+2H2SO4=2Ag2SO4+SO2↑+2H2OCu+4HNO3= Cu(NO32 +2NO2↑+2H2OAg+4HNO3= AgNO3+2NO2↑+2H2OAu+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+NO↑+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O如果HF 过量则反应为:SiO2+6HF=H2[SiF6]+2H2OH2O2 的作用:在酸性环境中作还原剂,在碱性环境中作氧化剂。
硅片清洗工艺的详细分析
太阳能硅片的清洗工艺1.药槽清洗液最佳配比确定由以上实验数据分析, 在清洗剂浓度较低时,不能达到良好的清洗效果, 切割过程中吸附到Si片表面的砂浆等沾污依然停留在 S i 片表面。
提高清洗剂用量, 砂浆残留的片数减少, 但是持续加大清洗剂用量, 又会造成新的污染, 即清洗剂残留,和砂浆残留一样, 会影响Si 片的质量。
因此选择其中效果最好的配比为2.0L。
2.药槽清洗温度的确定药槽清洗温度设置与表面活性剂的性质密切相关,这是因为在低温时非离子表面活性剂与水完全混溶, 亲水基聚氧乙烯与水形成的氢键能量低, 随着温度升高分子热运动加剧氢键被破坏, 导致非离子表面活性剂在水中的溶解度下降, 当温度升高并且达到一定值时, 非离子表面活性剂从水溶液中析出变混浊, 此时的温度即为浊点,温度对非离子表面活性剂的去污能力的影响是明显的, 研究表明当温度接近于浊点时, 清洗效果最好。
通过实验得出40-55℃均可, 但45℃为最佳。
3.碱性清洗液与Si的反应选择生产线连续进行清洗一个药槽,从新配清洗液开始每隔1 min测其 pH 值, 所得数据如图。
配置好准备清洗用的碱性清洗液pH值在 1 2~1 3 , 碱性很强, Si片浸人清洗液后,表面会产生大量直径在0.5mm 左右的气泡, 认为是Si和清洗液中大量存在的-OH 发生如下反应:Si+4OH-→(SiO4)4+2H2反应持续进行, 过程测量药槽中清洗液pH值, 相比开始降低0.1-0.3,但是继续测量, pH值将保持在一定水平11. 5-1 2 左右不再继续下降,这是因为上步反应生成的 (SiO4)4是不稳定的, 它在水溶液中继续和水发生如下反应(SiO4)4+ 4H20→Si(OH)4 + 4OH-在式(1)中消耗的OH-得到补充,在反应达到平衡后, OH-基本保持不变,如此清洗液的pH值可以保持在一定范围而不持续下降, 能够获得稳定的清洗效果.4.表面沾污的来源Si 片内部的原子排列整齐有序,每个 Si原子的4个价电子与周围原子的价电子结合构成共价键结构。
光伏硅片工艺流程 -回复
光伏硅片工艺流程-回复光伏硅片工艺流程是太阳能光伏电池制造的基本工艺流程之一,它是将硅材料转化为太阳能电能的重要步骤。
本文将详细介绍光伏硅片的工艺流程,包括原料准备、硅片制备、硅片清洗、电极制备、背面处理、抗反射膜制备、布网、切割和封装等各个环节。
1. 原料准备光伏硅片的主要原料为硅(Si),通常使用多晶硅作为太阳能电池的基础材料。
在工艺流程开始之前,需要对原料进行准备,包括选择合适的硅原料、去除掉硅原料中的杂质等。
2. 硅片制备在原料准备后,需要将硅原料进行制备成硅片。
首先,将原料熔化成硅液,然后将硅液倒入石墨棒中,待硅液凝固成块状的硅单晶。
接着,将硅单晶锯成薄片,即硅片。
3. 硅片清洗在硅片制备完成后,需要对硅片进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
常用的清洗方法包括机械清洗、酸洗和碱洗等,以确保硅片表面洁净无污染。
4. 电极制备接下来是对硅片进行电极制备,包括正电极和负电极的制备。
通常,使用铝(Al)作为正电极材料,使用银(Ag)作为负电极材料。
这些电极材料会通过物理或化学方法沉积在硅片的表面。
5. 背面处理为了提高太阳能电池的效率和光吸收能力,需要对硅片的背面进行处理。
通常,会在硅片背面制备一层氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)等材料,以增强光吸收和防止电荷复合。
6. 抗反射膜制备为了提高太阳能电池对光的吸收能力,通常会在硅片表面制备一层抗反射膜。
这些抗反射膜可以减少光的反射,增加光的穿透和吸收,提高太阳能电池的光转换效率。
7. 布网布网是将电极与硅片连接的重要步骤。
通过特殊的印刷技术,将导电胶浆(通常为银浆)印刷在硅片上,形成电极,同时连接硅片中的正负极。
8. 切割完成布网后,需要将硅片切割成适当的尺寸,以满足太阳能电池的需求。
常用的切割方法包括钢丝锯切和激光切割等。
9. 封装最后一步是将切割好的硅片进行封装,以保护太阳能电池免受外界环境的影响。
封装通常包括将硅片置于透明的玻璃或聚合物材料中,并采用特殊的密封技术,确保太阳能电池的长期稳定性和防护性。
硅片清洗原理与方法介绍
硅片清洗原理与方法介绍1引言硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后,表面已经受到严重的沾污,清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。
2硅片清洗的常用方法与技术在半导体器件生产中,大约有20%的工序和硅片清洗有关,而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的,这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段,以达到清洗的目的。
由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型,因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述3.1湿法化学清洗化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用,或伴以超声、加热、抽真空等物理措施,使杂质从被清除物体的表面脱附(解吸),然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗,从而获得洁净表面的过程。
化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗,其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位,因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。
3.1.1常用化学试剂、洗液的性质常用化学试剂及洗液的去污能力,对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响,根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。
CL2+UV(〈400nm〉表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液3.1.2溶液浸泡法溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法,它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。
它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。
选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。
如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的,采用1号液(即SC1,包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O)浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的,采用2号液(即SC2,包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O)浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。
硅晶片清洗工艺流程
电池正在逐步取代单晶硅太阳电 池。
非晶硅太阳电池
1、具有透光性,透光度可从5%到75% , 运用到建筑上的最理想的透光度为5%
2、转化率较低(6%-10%) 3、具备弱光发电的性能,日发电时间可
以从早上6点延续到晚上7点 4、材料和制造工艺成本低,易于形成大
太阳能电池的应用
太阳能电池的应用
太阳能电池分类
单晶硅太阳电池:
1、表面规则稳定,通常呈黑色 2、光电转换率最高,可达14-17%
左右,而且其发电效率稳定可靠。 3、不能弱光发电。 4、因单晶硅衬底造价高,成本较
贵。 5、光电单元间的空隙可透部分光。
多晶硅太阳电池
1、结构通常清晰,不透明 2、转化率略低于单晶硅太阳电
浓度差 多子的扩散运动
形成空间电荷区
扩散的结果使空
间电荷区变宽。
扩散和漂移
这一对相反的 运动最终达到 动态平衡,空 间电荷区的厚 度固定不变。
太阳能电池的工作原理
工作原理:当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大
于禁带宽度的光子能把价带中电子激发到导带上去,形成自由电子,价 带中留下带正电的自由空穴,即电子一空穴对;自由电子和空穴在不停
晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而成为 悬空键,形成表面附近的自由力场,极易吸附各种杂质表面 ,可能沾污的杂质可归纳为三类:
①油脂、松香、蜡、环氧树脂、聚乙二醇等有机物; ②金属、金属离子及一些无机化合物; ③自然氧化层及尘埃及其他颗粒(硅,碳化硅)等。
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一、污垢附着力:
静电力,范德华力,化学键等
PN结及原理
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光伏硅晶片清洗工艺包括以下步骤:
1.超声波清洗:晶片浸在高功率声波的化学活性溶液中,声波引
起的振动能有效地去除硅片表面的有机颗粒污染物,同时缩短表面光电压衰减。
2.蒸馏水清洗:用蒸馏水清洗硅片表面,去除表面残留的化学杂
质。
3.热处理:通过热处理去除硅片表面的氧化层,同时使硅片表面
的金属杂质蒸发。
4.等离子清洗:用等离子清洗机处理硅片表面,去除有机污染物
和氧化物。
5.真空清洗:将硅片放入真空室中,去除表面残留的气体和污染
物。
6.高压水清洗:用高压水流清洗硅片表面,去除微小的污染物。
7.乙醇清洗:用乙醇清洗硅片表面,去除残留的水分和有机污染
物。
8.热风吹干:用热风吹干硅片表面,确保表面干燥。