太阳能电池车间工艺流程及品质控制一

电池的生产

一、电池片工艺流程：

制绒(INTEX)---扩散（DIFF）----后清洗（刻边/去PSG）-----镀减反射膜（PECVD）------丝网、烧结（PRINTER）-----测试、分选（TESTER+SORTER）------包装（PACKING） 二、各工序工艺介绍：

（一）前清洗

1.RENA前清洗工序的目的：

（1） 去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤） （2） 清除表面油污（利用HF）和金属杂质（利用HCl）

（3）形成起伏不平的绒面，利用陷光原理，增加对太阳光的吸收，在某种程度上增加了PN结面积，提高短路电流（Isc），最终提高电池光电转换效率。

2、前清洗工艺步骤： 制绒→碱洗 →酸洗→吹干

制绒(Etch bath)：刻蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3 ，作用： （1）.去除硅片表面的机械损伤层； （2）.形成无规则绒面。

碱洗(Alkaline Rinse)：碱洗槽 。 所用溶液为KOH，作用： （1）. 对形成的多孔硅表面进行清洗； （2）.中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。

酸洗(Acidic Rinse)：酸洗槽 。 所用溶液为HCl+HF，作用： （1）.中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液；

（2）.HF可去除硅片表面氧化层（SiO2），形成疏水表面，便于吹干； （3）.HCl中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。

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3. 酸制绒工艺涉及的反应方程式:

HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2O SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2[SiF6] Si+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2 4. 前清洗工序工艺要求 （1） 片子表面5S控制

不容许用手摸片子的表片，要勤换手套，避免扩散后出现脏片。 （2）称重

a.每批片子的腐蚀深度都要检测，不允许编造数据，搞混批次等。 b.要求每批测量4片。

c.放测量片时，把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道，下一批则放在2.4.6.8道，便于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。 （3）刻蚀槽液面的注意事项：

正常情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立即通知工艺人员。

（4）产线上没有充足的片源时，工艺要求:

a.停机1小时以上，要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发。 b.停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。

c.停机1h以上，要跑假片，至少一批（400片）且要在生产前半小时用水枪冲洗风刀处的滚轮，杜绝制绒后的片子有滚轮印。

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(5)前清洗到扩散的产品时间:

最长不能超过4小时,时间过长硅片会污染氧化，到扩散污染炉管,从 而影响后面的电性能及效率 5. 前清洗工序常见工艺问题

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如果滚轮速度过高，在温度降低仍不能满足要求的情况下， b 如果滚轮速度过高，在温度降低仍不能满足要求的情况下，可以加

升为一个单位加入。 水，但是仅能以 2 升为一个单位加入。 观察设备下面的循环平衡有没有冒泡泡

原因分析： 可能风刀堵塞 风刀堵塞， 原因分析：a: 可能风刀堵塞，使溶液跑到水槽 2 中；

可能喷淋堵塞； b: 可能喷淋堵塞；

可能滤芯堵塞； c: 可能滤芯堵塞； 碱槽或 酸槽不 循环

解决方法：a:先期在初始界面处可以发现各自对应的模板, 解决方法：a:先期在初始界面处可以发现各自对应的模板,在 先期在初始界面处可以发现各自对应的模板 “ready”

ready”之间闪动 之间闪动， “not ready”之间闪动，此时需要工艺立即

补液

(HCL:HF:DI=3:2:14;KOH:DI=1:10) HCL:HF:DI=3: 14;KOH:DI=1:10) 前 b:通知设备通风刀(冒泡泡) b:通知设备通风刀(冒泡泡)或清洗更换滤芯 通知设备通风刀 清 (补加了药水后还没循环，浮标沉到底部不起来) 补加了药水后还没循环，浮标沉到底部不起来) 洗 碱槽或 工 槽流 艺 量变小 设备检查滤芯是否需要更换或清洗。 设备检查滤芯是否需要更换或清洗。 此时设备会报警， 前清洗流量会突然变为 0,此时设备会报警，工艺立即到现场通知生 产停止 ，则通知 工艺需要检查槽中溶液是否满，如果不满则添药液； 工艺需要检查槽中溶液是否满，如果不满则添药液；如果是满的

流量突 变，不能 达到工 艺设定 流量

投料，通知设备人员调试设备，然后处理设备中的硅片， 投料，通知设备人员调试设备，然后处理设备中的硅片，挑出外观未 受影响

的硅片继续下传， 的硅片继续下传，外观受影响的隔离处理 用手可以抹去的，检查出料处滚轮的干净程度

, 用手可以抹去的，检查出料处滚轮的干净程度，一般是出料处风刀中 间段滚 水纹片 轮出现污染，需要设备擦拭，如果不严重，流假片也可以将脏东西带 轮出现污染，需要设备擦拭，如果不严重， 走。

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（二）扩散

1.扩散工序的目的：形成PN结 2、扩散工艺步骤：

LOADING--HEAT UP---STABILIZE-- DOWN ----UNLOADING

3. 扩散工艺涉及的反应方程式:

POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。无色透明液体，具有刺激性气味。如果纯度不高则呈红黄色。比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟。POCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发。

POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5） 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子 由上面反应可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来的氧（O2）参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放出氯气（Cl2）

生成的P2O5又进一步与硅作用，生成SiO2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使POCl3充分的分解和避免PCl5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气 。

POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。 POCl3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。 4. 扩散生产流程

取片（来料检查） ---插片---上舟---扩散---下舟---卸片---出片

DEPOSITION ---DRIVE IN--COOL

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5.扩散工序影响因素及常见工艺问题

管内气体中杂质源的浓度；扩散温度；扩散时间

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6扩散注意事项

（1）、必须保证扩散间的工艺卫生,所有工夹具必须永远保持干净的状态,(包括TEFLON夹子,石英舟，舟叉，炭化硅桨)扩散间洁净度小于一万级.

（2）、任何用具不得直接与人体或者其他未经过清洗的表面接触，石英舟或石英舟叉应放置在清洗干净的玻璃表面上，sit桨暴露在空气中的时间应越短越好，所有作业必须在洁净窗中完成。

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（3）、源瓶要严加密封，实施“双人双锁”制，即工艺，制造员工各一 把，换源时通知巡检，然后才可以更换。PoCl3会与水反应生成P2O5和HCl，所以发现PCl3出现淡黄色时就不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥，如果石英管内有水气存在就会使P2O5水解偏磷酸，使管道内出现白色沉积物和在粘滞液体，另外偏磷酸会落到硅片上污染硅片 。 （4）、禁止每台扩散炉四进 …… 此处隐藏：1687字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……