晶科电池工艺培训.ppt

HK000L8P_Analyst PresentationCONFIDENTIAL – NOT FOR DISTRIBUTION OR DISCUSSION (IN WHOLE OR IN PART OR IN CONFIDENTIAL – NOT FOR DISTRIBUTION OR DISCUSSION (IN WHOLE OR IN PART OR IN SUMMARY), INCLUDING DISTRIBUTION TO OR DISCUSSION WITH ANY PROSPECTIVE INVESTOR, SUMMARY), INCLUDING DISTRIBUTION TO OR DISCUSSION WITH ANY PROSPECTIVE INVESTOR, THE MEDIA, PRESS OR WIRE SERVICES THE MEDIA, PRESS OR WIRE SERVICES l太阳能电池太阳能电池工艺培训工艺培训太阳能太阳能电电池概述池概述太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并使之转化成电能的半导体器件应用材料为 单晶硅，多晶硅，带状硅，薄膜材料利用多晶硅生产工艺可以使电池效率达到 15% - 16%RENA 清洗工清洗工艺艺InTex InOx InOxSide生产太阳能电池流程基本流程: :腐 蚀 绒 面POCl3-掺杂/扩散去磷硅玻璃切边 丝 网 印 刷 AI/Ag丝 网 印 刷 Al丝 网 印 刷 Ag烧结PECVD SiNx n制备绒面的目的： 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。

n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腐腐蚀绒蚀绒面面InTex降低表面反射，提高光电转换效率Ø 浓度: HF 125g/L， HNO3 380g/LØ 温度: 6 – 8 ºC (chiller)Ø 时间: 2 分钟清洗:Ø 水洗: DI – H2O 20 ºC Ø 碱洗: KOH / NaOH 5% , 20 ºC , 0.5 分钟Ø 酸洗: HF 5% ,HCL 10% ,20 ºC , 1 分钟 1: Si + 4HNO3 = SiO2 + 4NO2 + 2H2O2: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O3: SiF4 + HF= H2SiF64: NO2 + H2O = HNO3 + HNO25: Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O6: HNO3 + NO + H2O = HNO2反应方程式反应方程式制绒工序工艺要求制绒工序工艺要求Ø制绒后的片子，不容许用手摸片子的表片收片员工只允许接触片子的边缘进行装片并且要勤换手套，避免扩散后出现脏片！Ø认真执行每批片子的腐蚀深度的检测工作，腐蚀深度是衡量制绒工艺的重要指标。

所以希望上班的测片员工认真完成这项工作A,要求每批测量4片B,每次放测量片时，把握均衡原则如，第一批我们把测试片放在1.3.5.7道，那下一批我们要求将测试片放在2.4.6.8道这样我们也就可以检测设备稳定性以及溶液的均匀性Ø生产没有充足的片子时，工艺对产线员工的要求A,如果有一个小时以上的停机，我们要求要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发B,停机后没半小时用水枪冲洗碱槽喷淋，以防结晶盐堵塞喷淋C,停机一个小时以上，要在开启机器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！扩散扩散太阳电池制造的核心工序扩散装置示意图扩散装置示意图太阳电池磷扩散方法太阳电池磷扩散方法１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散 本公司目前采用的是第一种方法和第二种方法 POCl3磷扩散原理磷扩散原理nPOCl3在高温下与氧气反应生成五氧化二磷（P2O5）和氯气（CL2)，其反应式如下：n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，其反应式如下：影响扩散的因素影响扩散的因素n管内气体中杂质源的浓度n扩散温度n扩散时间POCl3 简介简介POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源n无色透明液体，具有刺激性气味。

如果纯度不高则呈红黄色n比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在潮湿空气中发烟nPOCl3很容易发生水解，POCl3极易挥发n遇水蒸汽分解成磷酸和氯化氢，可致磷中毒，对皮肤、粘膜有刺激作用，短期内吸入大量蒸汽，可引起上呼吸道刺激症状、咽喉炎、支气管炎；严重者可发生喉头水肿窒息、肺炎、肺水肿、心力衰竭等危害n接触皮肤应立即脱去被污染的衣服，要先用纸、棉花等将液体吸去，然后用大量流动的清水冲洗至少15分钟，就医 检验标准检验标准n扩散方块电阻控制在45-55Ω/□之间同一炉扩散方块电阻不均匀度≤10%，同一硅片扩散方块电阻不均匀度≤5%n表面无明显蓝点，手印以及因其他原因引起的污染刻蚀刻蚀InOxSide切除硅片边缘过多的参杂部分激光切边，等离子切边，腐蚀切边Ø 腐蚀溶液: HNO3 65% , HF 49% , H2SO4 95%Ø 温度: 6 – 8 ºC Ø 时间: 1.5 – 2 分钟清洗:Ø 水洗: DI – H2OØ 碱洗: KOH 5% ，20 ºC Ø 酸洗: HF 5% ， 20 ºC 腐腐蚀蚀表面表面扩扩散散层层InOx酸液腐蚀:Ø HF 5% - 7%，2 min 10 - 20 ºC清洗:Ø 水洗 DI – H2O，6 min 20 ºCn1: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2On3: SiF4 + HF= H2SiF6去磷硅玻璃主要反应方程式去磷硅玻璃主要反应方程式去磷硅工序工艺要求去磷硅工序工艺要求Ø去磷硅后的片子，不允许用手摸片子的表面。

收片员工只容许接触片子的边缘进行装片并且要勤换手套，避免PECVD后出现脏片！Ø认真执行每批片子的腐蚀重量和绝缘电阻的检测工作，绝缘电阻是衡量后清洗工艺的重要指标所以希望上班的测片员工认真完成这项工作A,要求每批测量4片B,每次放测量片时，把握均衡原则如，第一批我们把测试片放在1.3.5.7道，那下一批我们要求将测试片放在2.4.6.8道这样我们也就可以检测设备稳定性以及溶液的均匀性Ø生产没有充足的片子时，工艺对产线员工的要求A,如果有一个小时以上的停机，我们要求要将刻蚀槽的药液排到tank，减少药液的挥发B,停机后没半小时用水枪冲洗碱槽喷淋，以防结晶盐堵塞喷淋ØC,停机一个小时以上，要在开启机器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！PECVDPECVD工艺培训工艺培训PECVD的原理的原理目录目录目录目录PECVD的作用的作用PECVD：：Plasma EnhanceChemical Vapour Deposition等离子增强化学气相沉积等离子增强化学气相沉积定义定义定义定义等离子体：由于物质分子热运动加剧，相互间等离子体：由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。

和中性粒子组成的混合物PECVD的作用的作用在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜-SiN膜其还具有卓越的抗氧化和绝缘性能，同时具有良好的阻挡钠离子、掩蔽金属和水蒸汽扩散的能力；它的化学稳定性也很好，除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外，其它酸与它基本不起作用 PECVD的作用的作用减少入射光的反射PECVD的作用的作用钝化太阳电池在SiN减反射膜中存在大量的H，在烧结过程中会钝化晶体内部悬挂键PECVD的原理的原理PECVD的原理的原理PECVD的原理的原理空气或玻璃空气或玻璃 n0=1 or 1.5SiN减反膜的最佳折射率减反膜的最佳折射率n1为为 1.9或或2.3硅硅 n2=3.87 在左图中示出了四分之一波长减反射在左图中示出了四分之一波长减反射膜的原理从第二个界面返回到第一个界膜的原理从第二个界面返回到第一个界面的反射光与从第一个界面的反射光相位面的反射光与从第一个界面的反射光相位相差相差180度，所以前者在一定程度上抵消了度，所以前者在一定程度上抵消了后者即n1d1=λ/4PECVD颜色和膜厚的关系颜色和膜厚的关系氮化硅颜色与厚度的对照表氮化硅颜色与厚度的对照表颜色颜色厚度（厚度（nm））颜色颜色厚度（厚度（nm））颜色颜色厚度（厚度（nm））硅本色硅本色0-20很淡蓝色很淡蓝色100-110蓝蓝 色色210-230褐褐 色色20-40硅硅 本本 色色110-120蓝绿色蓝绿色230-250黄褐色黄褐色40-50淡淡 黄黄 色色120-130浅绿色浅绿色250-280红红 色色55-73黄黄 色色130-150橙黄色橙黄色280-300深蓝色深蓝色73-77橙橙 黄黄 色色150-180红红 色色300-330蓝蓝 色色77-93红红 色色180-190　　　　淡蓝色93-100深 红 色190-210　　丝网印刷丝网印刷工艺培训工艺培训 二二￿ ￿丝网印刷的工作流程丝网印刷的工作流程n 上料---第一道印刷---烘箱---第二道印刷----烘箱-----烘箱---第三道印刷---烧结----下料 四四￿ ￿浆料的使用浆料的使用￿ ￿n 使用前应将银浆、银铝浆放置在滚筒搅拌机上搅拌24小时。

铝浆放到JB600—D拌机上搅拌30分钟，转速为50转/每分n目前工艺要求：n第一道印刷银铝浆型号为ferro3398作用：具有良好的欧姆接触特性和焊接性能，长期附着性能很好n作用：收集载流子四四￿ ￿浆料的使用浆料的使用 第三道印刷银浆按照硅片的不同类型使用不同的型号单晶为ferro33—462、作用：收集电流 烘干炉、烧结炉的作用：烘干是为了去除浆料中的有质部分；烧结是为了让上下电极形成欧姆接触，提高转换效率印刷工序工艺要求印刷工序工艺要求ü严格按照工艺要求的印刷重量进行生产如果更严格按照工艺要求的印刷重量进行生产如果更换网板刮条后印刷重量不符工艺要求，要及时向换网板刮条后印刷重量不符工艺要求，要及时向当班的工艺技术员反应，将重量调至达标，才能当班的工艺技术员反应，将重量调至达标，才能进行生产进行生产ü印刷不能偏移，不能出现印刷不全印刷不能偏移，不能出现印刷不全ü正面不允许有两处断线正面不允许有两处断线ü不允许浆料污染到片子不允许浆料污染到片子ü生产操作过程中严格要求生产要求，不允许不带生产操作过程中严格要求生产要求，不允许不带手套去拿片子手套去拿片子烧结烧结l烧结的目的烧结的目的v背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为在硅中是作为P型掺杂，它可以减少金型掺杂，它可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高开属与硅交接处的少子复合，从而提高开路电压和短路电流，改善对红外线的响路电压和短路电流，改善对红外线的响应。

应v相对于铝浆烧结，银浆的烧结要重相对于铝浆烧结，银浆的烧结要重要很多，对电池片电性能影响主要表要很多，对电池片电性能影响主要表现在串联电阻和并联电阻，即现在串联电阻和并联电阻，即FF的变的变化l干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形分，使浆料和硅片形 成良好的欧姆接触成良好的欧姆接触l烧结对电池片的影响烧结对电池片的影响质量要求质量要求v烧结后的氮化硅表面颜色应该均匀，无明显的色差.v背场无铝珠v电池最大弯曲度不超过1mm测试测试lOlVmlVoclImlIsclVlIlAlMlI-V曲线专业术语曲线专业术语•串联电阻（串联电阻（Rs）：系指太阳电池内部）：系指太阳电池内部的与的与P-N结串联的电阻，它是由半导体结串联的电阻，它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻等组成等组成• 并联电阻（并联电阻（Rsh）：系指太阳能电池）：系指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻内部的、跨连在电池两端的等效电阻• 填充因子（填充因子（FF）：指太阳能电池的最）：指太阳能电池的最大功率与开路电压和短路电流的乘积之大功率与开路电压和短路电流的乘积之比比• 转换效率（转换效率（η）：指受光照太阳电池的）：指受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比辐射功率的百分比太阳能电池的结构太阳能电池的结构Thanks。