单晶太阳能精.ppt

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1、单晶太阳能第1页，本讲稿共89页简介 太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。第2页，本讲稿共89页各种型号电池片及组件第3页，本讲稿共89页太阳能电池片工艺流程1 1 化学减薄、制绒和清

2、洗2 扩散制PN结 3 等离子刻蚀去边 4 扩散后清洗 5 制减反射膜6 丝网印刷电极 第4页，本讲稿共89页化学减薄、制绒和清洗化学减薄、制绒和清洗 这三个流程是在同一台设备（全自动太阳能专用清洗机）上完成的。进入工厂的硅片是由硅片生产厂家通过切割硅锭而得到的，所以硅片表面会存在一定的损伤（损伤层），另外，硅片加工过程中难免会受到不同程度的污染。所以在进入正式生产之前，我们必须先去除硅片表面的损伤层和污物。然后再用较稀的氢氧化钠溶液来制作绒面，其原理是氢氧化钠对硅片表面腐蚀速度不同，从而导致硅片表面形成凹凸不平的状态，这就是所谓的绒面。绒面的作用是使光线在硅片表面发生多次反射，从而增加光线射

3、入硅片的几率，硅片相应的得到更多的能量。然后，我们采用酸洗（盐酸）的办法去除硅片表面的污垢，最后用去离子水冲洗硅片、甩干。第5页，本讲稿共89页一次清洗制绒设备第6页，本讲稿共89页甩干设备第7页，本讲稿共89页第8页，本讲稿共89页绒面生长的原理 在高温下,硅与碱发生如下的化学反应:Si+2OH-+H2O=SiO3-+2H2 对于晶体硅,由于各个晶面的原子密度不同,与碱进行反应的速度差别很大,也就是我们通常说的(110)面(111)面的腐蚀从而在表面形成类似“金字塔”状的绒面。第9页，本讲稿共89页理想质量的绒面对于既可获得低的表面反射率,又有利于太阳能电池的后续制作工艺绒面,应该是金字塔大

4、小均匀,单体尺寸在1020微米之间,相邻金字塔之间没有空隙,即覆盖率达到100%。如图!第10页，本讲稿共89页几种常见绒面的“事故”现象：有指纹残留原因：认为接触硅片第11页，本讲稿共89页现象：硅片表面有大量 药液残留原因：IPA过量第12页，本讲稿共89页现象：同一批片子 中相同部位有油污原因：来料问题第13页，本讲稿共89页现象：表面发白原因：腐蚀时间不够第14页，本讲稿共89页现象：表面发亮原因：腐蚀过度第15页，本讲稿共89页4.6 作业过程：作业过程：4.6.1 用美工刀将包装盒上的胶带划开；4.6.2 将带标签说明纸的包装泡沫盖作为上盖，不带标签说明纸的泡沫盖作为下盖,查看标签

5、上的数量的多少，电阻率是多少，是否是P型材料,如果不是P型材料立即通知工序长进行处理。4.6.3 将上盖移走，取出盒内硅片两边的夹层垫片，两边要求各剩一片垫片；4.6.4 将片盒放在桌面上，并在片盒下部垫海绵垫；4.6.5 戴上一次性手套，从片盒中取出原硅片于一只手中，另一只手轻轻将硅片捻开，一片片插入片盒内；4.6.6 片盒插满硅片后，移走下面的海绵垫，再上压条,每次取片不超过70片;第16页，本讲稿共89页4.7 要要 求：求：4.7.1 划胶带：划胶带：用美工刀时，深度不能超过一厘米，防止刀片将硅片划伤。4.7.2 插硅片：插硅片：4.7.2.1 整个插片过程中，禁止裸手与片盒接触，避免

6、片盒与衣物接触；4.7.2.2 双手须戴一次性手套;4.7.2.3 手套须洁净、无破损、无汗迹，每插100片硅片需更换新的手套。第17页，本讲稿共89页4.7.4 过程检验：过程检验：插片过程中，须将有崩边、严重线痕、翘曲、油污片、原损片（穿孔、缺角、隐裂等）、明显偏厚或偏薄等不合格硅片挑出（除包装盒上写明不合格硅片类型外）。（见图1、图2）4.7.5 数量校对：数量校对：插完一个包装盒内的硅片后，核对硅片的数量是否与上泡沫盒盖上标示的相符合,200片填一张工序 序流程卡;4.7.6 碎碎 片片 率：率：不同的片源，须统计插片过程的碎片率;4.8 注意事项注意事项4.8.1 不同厂家的片源需有

7、独立的生产流程卡，避免混淆；第18页，本讲稿共89页9.6.1 由清洗机机械臂自动将花篮及硅片到了下料台；9.6.2 将片盒上的压条取掉；9.6.3 先将周转车中水放掉，可用塑料杯或玻璃烧杯接水，然后再将硅片转入周转车中；9.6.4 将片盒放入甩干机中的花篮中；9.6.5 启动甩干机，完成硅片表面的干燥；9.6.6 将干燥后的硅片转入周转车中，检验硅片绒面状况；9.6.7 完成绒面检验后，将硅片转入传递窗中；第19页，本讲稿共89页下料9.6 作业过程：作业过程：9.6.1 由清洗机机械臂自动将花篮及硅片到了下料台；9.6.2 将片盒上的压条取掉；9.6.3 先将周转车中水放掉，可用塑料杯或玻

8、璃烧杯接水，然后再将硅片转入周转车中；9.6.4 将片盒放入甩干机中的花篮中；9.6.5 启动甩干机，完成硅片表面的干燥；9.6.6 将干燥后的硅片转入周转车中，检验硅片绒面状况；9.6.7 完成绒面检验后，将硅片转入传递窗中；第20页，本讲稿共89页第21页，本讲稿共89页安全 制绒过程中要用到的几种化学药品为：氢氧化钠、异丙醇、硅酸钠、氢氟酸、盐酸，其中氢氧化钠、盐酸、氢氟酸都具有强腐蚀性，所以操作人员应按照规定带好 防护服、防护面具、防护眼睛、长袖胶皮手套，一旦皮肤碰到化学药品应立即用水冲洗。第22页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性什么叫扩散扩散的目的扩散的方式第2

9、3页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性 硅太阳电池生产中常用的几种元素:硅（Si）、磷（P）、硼（B）元素的原子结构模型如下：第三层第三层4个电子个电子第二层第二层8个电子个电子第一层第一层2个电子个电子Si+14P+15B最外层最外层5个电子个电子最外层最外层3个电子个电子siPB第24页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性硅晶体内的共价键 硅晶体的特点是原子之间靠共有电子对连接在一起。硅原子的4个价电子和它相邻的4个原子组成4对共有电子对。这种共有电子对就称为“共价键”。第25页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性

10、半导体特性 硼（B）是三族元素，原子的最外层有三个价电子，硼原子最外层只有三个电子参加共价键，在另一个价键上因缺少一个电子而形成一个空位，邻近价键上的价电子跑来填补这个空位，就在这个邻近价键上形成了一个新的空位，我们称这个空位叫“空穴”。这种依靠空穴导电的半导体称为空穴型半导体，简称P型半导体。P型半导体中空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。这种接受自由电子的杂质称为受主杂质。如下图:第26页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性空键空键接受电子接受电子空穴空穴P型半导体（受主掺杂）型半导体（受主掺杂）-接受自由电子接受自由电子第27页，本讲稿共89页对磷扩散的认

11、识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性 磷（P）是五族元素，原子的最外层有五个价电子，磷原子最外层五个电子中只有四个参加共价键，另一个不在价键上，成为自由电子，失去电子的磷原子是一个带正电的正离子，正离子处于晶格位置上，不能自由运动，它不是载流子。因此，掺入磷的半导体起导电作用的，主要是磷所提供的自由电子，这种依靠电子导电的半导体称为电子型半导体，简称N型半导体。N型半导体上自由电子为多数载流子，空穴为少数载流子。这种提供自由电子的杂质称为施主杂质。如下图：第28页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识半导体特性半导体特性多余电子多余电子N型半导体（施主掺杂）型半导体（施主掺杂）-提供自由

12、电子提供自由电子第29页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识-什么叫扩散 太阳能电池的心脏是一个PN结。PN结是不能简单地用两块不同类型（p型和n型）的半导体接触在一起就能形成的。要制造一个PN结，必须使一块完整的半导体晶体的一部分是P型区域，另一部分是N型区域。也就是在晶体内部实现P型和N型半导体的接触。第30页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识-什么叫扩散 制造PN结，实质上就是想办法使受主杂质（P型），在半导体晶体内的一个区域中占优势，而使施主杂质（N型）在半导体内的另外一个区域中占优势，这样就在一块完整的半导体晶体中实现了P型和N型半导体的接触。第31页，本讲稿共89

13、页对磷扩散的认识对磷扩散的认识-什么叫扩散 制作太阳电池的硅片是P型的，也就是说在制造硅片时，已经掺进了一定量的硼元素，使之成为P型的硅片。如果我们把这种硅片放在一个石英容器内，同时对此石英容器内加热到一定温度，并将含磷的气体通入这个石英容器内，这时施主杂质磷可从化合物中分解出来，在容器内充满着含磷的蒸汽。第32页，本讲稿共89页对磷扩散的认识对磷扩散的认识-什么叫扩散 在硅片周围包围着许许多多的磷的分子，因此磷原子能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。在有磷渗透的一面就形成了N型，在没有渗透的一面是原始P型的，这样就达到了在硅片内部形成了所要的PN结。-这就是

14、所说的扩散。第33页，本讲稿共89页PN结太阳电池的心脏扩散的目的：形成PN结第34页，本讲稿共89页太阳电池磷扩散方法三氯氧磷（POCl3）液态源扩散喷涂磷酸水溶液后链式扩散丝网印刷磷浆料后链式扩散目前采用的是第一种方法。第35页，本讲稿共89页扩散装置示意图总体结构分为四大部分：控制部分 推舟净化部分 电阻加热炉部分 气源部分 第36页，本讲稿共89页第37页，本讲稿共89页第38页，本讲稿共89页排 风气源柜炉体柜计算机控制柜 推舟机构排废口净化操作台 总电源进线 进气第39页，本讲稿共89页扩散装置示意图第40页，本讲稿共89页POCl3 简介POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源

15、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。升温下与水接触会反应释放出腐蚀有毒易燃气体。第41页，本讲稿共89页POCl3 简介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。第42页，本讲稿共89页扩散生产作业及要求扩散生产作业及要求1取片取片1.1.设备工具 原辅料穿戴 设备：插片台保护柜；工具：无；原辅料：无；穿戴：内戴汗布手套、穿洁净鞋、连体洁净服、戴洁净帽、口罩、袖套；1.2工艺参数：按照工艺

16、规程要求严格执行。1.3作业过程1.3.1，传递窗内有硅片时应及时取出，并将其及时关闭，注意将锁扣紧；1.3.2.未扩散的硅片只能存放于净化插片台及净化保护柜内；1.4 作业要求 1.4.1 传递窗须保持密封关闭；1.4.2 操作硅片时手不可接触硅片；1.4.3 净化插片台及保护柜须保持正常工作状态；1.5过程检验 1.5.1硅片是否有隐裂、破损，对有隐裂、破损硅片当碎片处理；1.5.2 检验硅片的表面情况：对于一面干净，另一面玷污的硅片，以干净的一面当扩散面；如果两面都受玷污的硅片，返回一次清洗重新清洗一遍；第43页，本讲稿共89页2.装片装片2.1.设备工具 原辅料穿戴设备：插片台、石英舟

17、；工具：石英吸笔；原辅料：无；穿戴：内戴汗布手套、外戴乳胶手套（握吸笔的手指去除）；穿洁净鞋、连体洁净服、戴洁净帽、口罩、袖套；插完三舟后，应更换新的乳胶手套；第44页，本讲稿共89页2.3作业过程2.3.1 插片前，先将插片台风量调至最大；2.3.2 用石英吸笔吸取硅片后轻轻插入石英舟的槽中，每槽插两片，插满300片；2.4作业要求2.4.1插片必须在净化插片台进行，需戴好护腕；2.4.2 硅片要轻拿轻放，硅片必须垂直于石英舟的槽位 2.4.3 插片时，禁止交谈；禁止在插片时衣袖接触到石英舟；禁止手接触或移动石英舟；禁止用手代替石英吸笔插片；2.4.4 插片满300片的石英舟即刻放入炉管进行

18、扩散，若无空余炉管则须将石英舟放护柜中；2.4.5操作硅片时手不可接触硅片。2.5过程检验2.5.1硅片是否有隐裂、破损，对有隐裂、破损硅片当碎片处理2.5.2 检验硅片的表面情况：对于一面干净，另一面玷污的硅片，以干净的一面当扩散面；如果两面都受玷污的硅片，返回一次清洗重新清洗一遍:第45页，本讲稿共89页3.上桨上桨3.1.设备工具 原辅料穿戴 设 备：扩散炉；工 具：舟插；原辅料：无；穿 戴：内戴汗布手套、外戴乳胶手套（握吸笔的手指去除）；穿洁净鞋、连体洁净服、戴洁净帽、口罩、袖套；插完三舟后，应更换新的乳胶手套；3.3作业过程3.3.1用舟叉将装满硅片的石英舟放在氮化硅浆上；3.4作业

19、要求3.4.1端舟时保持石英舟与地面成30度角；3.4.2 操作时动作速度要均匀，不可莽撞且轻拿轻放。3.4.3石英舟移动只限于用舟叉；3.4.4 舟叉须放置于净化插片台或净化保护柜中，不允许放在扩散炉台面上第46页，本讲稿共89页扩散4.1.设备工具 原辅料穿戴设 备：扩散炉；工 具：无；原辅料：三氯乙烷、三氯氧磷、氧气、氮气；穿 戴：内戴汗布手套、外戴乳胶手套；穿洁净鞋、连体洁净服、戴洁净帽、口罩、袖套；4.2 工艺参数：按照工艺规程要求严格执行。4.3作业过程8.3.1 选择运行相应的工艺号；4.4作业要求4.4.1 运行工艺前必须检查气路是否通畅；4.4.2运行工艺时工序长必须每十分钟

20、检查设备是否运行正常，有异常应该及时处理；4.4.3 一但手动进、退舟前，必须先打开净化风机；第47页，本讲稿共89页5.下桨下桨5.1设备工具 原辅料穿戴设 备：扩散炉；工 具：无；原辅料：三氯乙烷、三氯氧磷、氧气、氮气；穿 戴：内戴汗布手套、外戴乳胶手套；穿洁净鞋、连体洁净服、戴洁净帽、口罩、袖套；5.2 工艺参数：按照工艺规程要求严格执行。5.3 作业过程5.3.1用舟叉将装满硅片的石英舟从桨抬到卸片台上；5.4作业要求5.4.1端舟时保持石英舟与地面成30度角；5.4.2 操作时动作速度要均匀，不可莽撞且轻拿轻放。5.4.3石英舟移动只限于用舟叉；5.4.4 舟叉须放置于净化插片台或净

21、化保护柜中，不允许放在扩散炉台面上第48页，本讲稿共89页7卸片卸片7.1设备工具 原辅料穿戴设 备：卸片台；工 具：石英舟、承载盒、氮气枪；原辅料：无；穿 戴：内戴汗布手套、外戴乳胶手套；穿洁净鞋、连体洁净服、戴洁净帽、口罩、袖套7.2 工艺参数：工艺参数：按照工艺规程要求严格执行；7.3 作业过程：作业过程：7.3.1 冷却5分钟后开始卸片；7.3.2 若在卸片时出现碎片，应该先用氮气枪吹硅片表面及片盒里残留的碎屑后方可继续卸片；7.4 工作要求：工作要求：7.4.1每个承载盒放100片左右；7.4.2卸完一舟，石英舟马上放入保护柜；7.4.3卸片前，须确保下桨后的硅片已冷却，卸片操作前必

22、须换用洁净的新乳胶手套7.4.4卸片时，禁止交谈7.4.5卸片后，承载盒应及时关闭放入传递窗；7.4.6始卸片时非扩散面朝向洁净承载盒的底部，扩散面朝上；7.4.7若在卸片时出现碎片，应该先用氮气枪吹硅片表面及片盒里残留的碎屑后方可继续卸片 7.4.8各班如果发现某个炉管的方块电阻不均匀，工序长必须要求工艺员调整后方可以使用；第49页，本讲稿共89页太阳电池制造过程-等离子体刻蚀去除边缘PN结，防止上下短路磷硅玻璃磷硅玻璃P型硅N型硅N型硅第50页，本讲稿共89页去除磷硅玻璃第51页，本讲稿共89页在扩散过程中发生如下反应：POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与Si反应生成Si

23、O2和磷原子：这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。什么是磷硅玻璃？第52页，本讲稿共89页磷硅玻璃的去除氢氟酸是无色透明的液体，具有较弱的酸性、易挥发性和很强的腐蚀性。但氢氟酸具有一个很重要的特性是它能够溶解二氧化硅，因此不能装在玻璃瓶中。在半导体生产清洗和腐蚀工艺中，主要就利用氢氟酸的这一特性来除去硅片表面的二氧化硅层。第53页，本讲稿共89页氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。总反应式为：第54页，本讲稿共89页去除磷硅玻璃工艺清洗液配制装片开机

24、投片清洗烘干第55页，本讲稿共89页清洗液配制将各槽中破损硅片等杂质清除，用去离子水将各槽壁冲洗干净。1号槽中注入一半深度的去离子水，加入氢氟酸，再注入去离子水至溢流口下边缘。向后面的槽中注满去离子水。第56页，本讲稿共89页装片经等离子刻蚀过的硅片，经检验合格后插入承片盒。注意，经过磷扩散处理的表面，刻蚀之后硅片在插入硅片盒时也严格规定了放置方向。每盒100片，扣好压条，投入清洗设备。第57页，本讲稿共89页注意事项在配制氢氟酸溶液时，要穿好防护服，戴好防护手套和防毒面具。不得用手直接接触硅片和承载盒。当硅片在1号槽氢氟酸溶液中时，不得打开设备照明，防止硅片被染色。硅片在两个槽中的停留时间不

25、得超过设定时间，防止硅片被氧化。第58页，本讲稿共89页检验标准当硅片从1号槽氢氟酸中提起时，观察其表面是否脱水，如果脱水，则表明磷硅玻璃已去除干净；如果表面还沾有水珠，则表明磷硅玻璃未被去除干净。甩干后，抽取两片硅片，在灯光下目测：表面干燥，无水迹及其它污点。第59页，本讲稿共89页基本问题处理若有水痕，应先检查热水槽的温度是否合适（一般水温要超过60）,再检查各水槽停留时间，最后考虑适当的加大HF的用量。水槽的停留时间不能过长，防止水的溶氧使硅片表面再次氧化。第60页，本讲稿共89页六、生产作业及要求六、生产作业及要求1.硅片插盒硅片插盒1.1 设设 备：备：插片台；工工 具：具：1251

26、25片盒(PVDF材料)、156156片盒(PVDF材料)、吸笔；125125片盒(PVDF材料)、156156片盒(PVDF材料)、吸笔；原 辅 料：真空；穿 戴：汗布手套，乳胶手套；1.2工艺参数：工艺参数：无1.3 作业过程：作业过程：1.3.1 经等离子刻蚀、检验合格后的硅片转入到插片工作台，扩散面朝下，非扩散面朝上；1.3.2 将片盒的大面在下，小面在上；1.3.3双手戴乳胶手套，手持吸笔将硅片依次插入片盒中；1.4.1插硅片要求：插硅片要求：1.4.1 整个插片过程中，禁止裸手与片盒接触，避免片盒与衣物接触。1.4.2 双手戴乳胶手套（内层可戴汗布手套，但最外面须是乳胶手套），用于

27、操作吸笔的手指允许将乳胶手套上对应的指套剪去。1.4.3 手套须洁净、无破损、无汗迹，手套脏了需更换手套；1.5过程检验过程检验1.5.1检验扩散面与非扩散面是否正确。第61页，本讲稿共89页2.上料上料2.1设备：设备：清洗机；工具：；工具：片盒、花篮;原原 辅辅 料料：电源；穿 戴：汗布手套，乳胶手套；2.2工艺参数：工艺参数：无2.3 作业过程：作业过程：2.3.1把检验合格的花篮放在上料台上。2.3.2把插好硅片的片盒整齐的放在花篮中，每篮只允许放12盒。2.3.3按下清洗机的上料按钮。2.4上料要求：上料要求：2.4.1花篮中的片盒要摆放整齐。2.5过程检验：无第62页，本讲稿共89

28、页3.去PSG：3.1设备：设备：清洗机；工具：；工具：片盒、花篮;原原 辅辅 料料：纯水、HF；穿 戴：汗布手套，乳胶手套，防毒面具，长袖防护手套；3.2工艺参数：工艺参数：严格参照工艺规范中的要求执行。3.3配液作业过程配液作业过程：3.3.1工艺槽清洗干净后，手动向槽内补加大约槽体积一半的纯水；3.3.2 戴上围裙、长袖防护手套、防毒面具后，手动向槽中加入氢氟酸；3.3.3 手动向槽中补水至刻度线；3.3.4 开启氮气鼓泡2分钟，然后关闭氮气鼓泡，配液完毕；3.4要求：要求：3.4.1配液要按顺序加料，溶液中HF酸需完全混合后才能上料；3.4.2 过程中注意观察HF酸洗槽的液面，液面必须

29、将硅片完全浸泡，特别是156156硅片；3.4.3 出现液面不能将硅片浸泡完全，须检查排液阀是否关闭完好；如果相差5cm之内，可直接补水，超过5cm需重新配液；3.4.4 漂洗过程保持纯水的溢流，禁止纯水断流；3.5检验：检验：3.5.1观察硅片表面是否脱水，如果脱水说明已洗干净。第63页，本讲稿共89页7.甩干：甩干：7.1设备：设备：甩干机；工具：；工具：片盒、花篮;原原 辅辅 料料：纯水；穿 戴：汗布手套，乳胶手套；7.2工艺参数：工艺参数：严格参照工艺规范中的要求执行。7.3作业过程：作业过程：7.3.1由清洗机机械臂自动将花篮及硅片到了下料台；7.3.2先将周转车中水放掉，可用塑料杯

30、或玻璃烧杯接水，然后再将硅片转入周转车中；7.3.3 将片盒放入甩干机中的花篮中；7.3.4启动甩干机，完成硅片表面的干燥；7.4要求：要求：7.4.1甩干时间要快，不能把硅片放置在空气中时间超过10分钟。7.5检验：检验：7.5.1硅片表面干净，无污点，无水点。第64页，本讲稿共89页PECVD技术第65页，本讲稿共89页PECVDvPECVD =Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 即“等离子增强的化学气相沉积”，是一种化学气相沉积，其它的有HWCVD，LPCVD，MOCVD等。PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形

31、成等离子体，而等离子化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。第66页，本讲稿共89页PECVD原理vPECVD技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜。PECVD方法区别于其它CVD方法的特点在于等离子体中含有大量高能量的电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程，生成活性很高的各种化学基团，因而显著降低CVD薄膜沉积的温度范围，使得原来需要在高

32、温下才能进行的CVD过程得以在低温实现。第67页，本讲稿共89页SiNx:H简介v物理性质和化学性质：结构致密，硬度大能抵御碱金属离子的侵蚀介电强度高耐湿性好耐一般的酸碱，除HF和热H3PO4第68页，本讲稿共89页SiNx在太阳电池中的应用v自从1981年（Hezel），SiNx开始应用于晶体硅太阳电池：*减反射膜 *钝化薄膜（n+发射极）第69页，本讲稿共89页SiNx在太阳电池中的应用SiNx的优点：优良的表面钝化效果高效的光学减反性能（厚度和折射率匹配）低温工艺（有效降低成本）含氢SiNx:H可以对mc-Si提供体钝化 第70页，本讲稿共89页PE生产作业及要求生产作业及要求）1、取片

33、取片 1.1 设备设备:、洁净工作柜、穿戴穿戴:汗布手套、乳胶手套 工具工具:无 1.2 工艺参数工艺参数:无无 1.3 作业过程作业过程:1.3.1 将洁净工作柜的净化风开关打开，将装有硅片的片盒或承载盒放到洁净柜的水平卸片台上（图1）过程检验过程检验:1.3.2 检验片盒里是否有碎片;第71页，本讲稿共89页2、上料上料 2.1 设备设备:上卸舟手推车 工具工具:真空吸盘 穿戴穿戴:汗布手套、乳胶手套 辅料辅料:真空 2.2 工艺参数工艺参数:无无2.3 作业过程作业过程:1 双手内戴汗布手套，外戴乳胶手套。双手内戴汗布手套，外戴乳胶手套。2 用氮气枪对石墨舟进行吹扫，用氮气枪对石墨舟进行

34、吹扫，吹扫时间吹扫时间2030秒。秒。3 用沾有酒精的无尘布插洗石英吸笔，直到该吸笔贴在硅片上无用沾有酒精的无尘布插洗石英吸笔，直到该吸笔贴在硅片上无吸笔印为止。吸笔印为止。4 将位于手推车上的石墨舟调到设定的倾斜角度（如图将位于手推车上的石墨舟调到设定的倾斜角度（如图1）。）。5 打开载片打开载片盒，若有碎片和表面污点片，则用石英吸笔吸出（碎片作为当班产生的碎片，表面有盒，若有碎片和表面污点片，则用石英吸笔吸出（碎片作为当班产生的碎片，表面有污点片作为返工片处理）用石英吸笔贴在硅片上，插入石墨舟相应的位置，硅片要充污点片作为返工片处理）用石英吸笔贴在硅片上，插入石墨舟相应的位置，硅片要充分接

35、触三个定位柱。分接触三个定位柱。6 插满一侧后，把舟放回水平，然后水平旋转插满一侧后，把舟放回水平，然后水平旋转180度，倾斜一定角度插满另一侧。度，倾斜一定角度插满另一侧。7 插完每一舟后要检查是否有漏插，是否有碎片，是否有硅片未夹牢，插完每一舟后要检查是否有漏插，是否有碎片，是否有硅片未夹牢，若有碎片，将碎片吸出，补上表面干净且无破损的硅片，若有未夹牢硅若有碎片，将碎片吸出，补上表面干净且无破损的硅片，若有未夹牢硅片，则将其重新插好。片，则将其重新插好。第72页，本讲稿共89页卸片卸片 1 将上卸舟手推车送入专用的冷却柜（图4）进行冷却；冷却时间为35分钟。2 待舟的温度降下后，将载有舟的

36、手推车推至专用洁净工作柜，手推车的手柄向里往下按则舟倾斜到设定角度，用真空吸笔将硅片从石墨舟中卸出，3 卸片时，要注意观察SiN膜的颜色及均匀性，目前需要挑出作为返工片处理的硅片，暂时有以下几类：A 色差片：镀膜后的硅片内膜色不均，部分（整体）区域呈蓝紫色、紫色或者褐色。B 线痕片：蓝色的氮化硅膜上有一条、多条弯曲的白色或银灰色线状痕迹。C白斑片：镀膜后的硅片局部区域或者整体存在颜色发白。D 花片：镀膜面存在花纹或者彩色（颜色多于3种）条纹。4 将上述四类不同的返工片分开放置于四个不同承载盒中。将每次石墨舟产生的返 工片数目及该石墨舟编号如实记录（产生返工片时记录，否则不记录）在“石墨舟产生返

37、工片统计表”中。第73页，本讲稿共89页4.5 过程检验过程检验4.5.1 如果发现SiN膜的颜色不均一，或有片子的膜色与标片的膜色不一致，并挑出色差片，对其返工；如果色差片大量出现，应通知相关人员采取措施；SiN膜的颜色参照色卡或者标片，色差片如图1所示；4.5.2 如果发现片中有片子的SiN膜有严重的线痕，并挑出有严重线痕的硅片，对其返工；如果线痕片大量出现应通知相关人员采取措施。线痕严重的硅片如图2所示；第74页，本讲稿共89页图1 色差片 图 2 线痕片第75页，本讲稿共89页六、丝网生产作业及要求六、丝网生产作业及要求1.装装 片片1.1 设备：设备：承载盒、装片台；工工 具：具：1

38、25125承载盒、156156承载盒；原原 辅辅 料料：无；穿穿 戴：戴：乳胶手套；1.2 工艺参数：工艺参数：无；1.3 作业过程：作业过程：1.3.1 戴洁净乳胶手套从传递盒中取出硅片整理整齐后用双手把硅片垂直放入传递盒中，双手拿传递盒放到输送轨道上，确保片子上面的四个点与轨道平行，按下LOAD按钮；1.4 作业要求：作业要求：1.4.1 硅片叠放在一起的时候一定要整齐,装片时应遵守少量多次原则避免硅片挤压损伤;1.4.2 注意轻拿轻放，不要磨损绒面和损坏硅片，每个传递盒最多可放150片硅片；1.4.3 放在印刷机上的承载盒最多只能放300片片子;1.4.3 1.5 过程检验过程检验:1.

39、5.1 检查有膜的面是否一致,点与点是否在同一方向;1.5.2 片与片之间不能夹有碎片及一些小的颗粒;第76页，本讲稿共89页铝背极印刷2.3 作业过程：作业过程：2.3.1 根据丝网印刷设备操作规程，检查电、气等是否正常，打开设备并运行软件；2.3.2 按工艺参数要求设印刷速度、反料速度、丝网间距、刮刀高度、印刷压力以及烘干温度；2.3.3 取出相应型号背电极网版、刮刀和刮条，固定在丝网印刷机上；2.3.4 用滚筒搅拌机搅匀银浆或银铝浆，用调墨刀将浆料倒在刮刀附近（注意不要使浆料从丝网中渗漏），更换不同浆料时须更换网版，准确记录网版更换信息以备查验；2.3.5 丝网印刷机自动运行，进行印刷和

40、烘干。如发生故障，立即停止；2.3.6 生产人员负责产品生产全过程中的自检、互检。对于印刷不良的硅片在进烘干炉之前就取下进行修补，不能修补的用酒精清洗干净以待返工；第77页，本讲稿共89页2.4 作业要求：作业要求：2.4.1 电极宽度误差小于0.1mm，电极距电池边缘距离不小于0.5mm，无严重漏印，浆料颜色和厚度要均匀;2.4.2 印刷机在运行时，应注意操作安全；2.4.3 在使用前应确保网版包装完好；装好网框的新网版应适当遮挡避免沉积杂质的污染；更换网版时使用的遮挡纸板应避免污染；网框，纸板，刮刀，调墨刀严禁工序间交叉使用；2.4.4 开封后的浆料注意密封，避免污染。2.4.5 粘有银浆

41、或银铝浆的无尘纸要放在指定的垃圾桶里,集中处理;2.5 过程检验过程检验:2.5.1 印刷机在自动印刷好第一片时,要用游标卡尺测量背电极到片子边缘距离是否相等,不相等需调节设备参数;2.5.2 印刷机在自动印刷好的前四片,需用戴好手套的手向下按,检验片子是否有裂纹;2.5.3 印刷机在自动运行下,员工需时时刻刻关注轨道上的片子是否有走偏、漏印、碎片,如果有立即停止设备进行处理;第78页，本讲稿共89页4、背电场背电场4.3 作业过程：作业过程：4.3.1 根据丝网印刷设备操作规程，检查电、气等是否正常，打开设备并运行软件；4.3.2 按工艺参数要求设印刷速度、反料速度、丝网间距、刮刀高度、印刷

42、压力以及烘干温度；4.3.3 取出相应型号背电场网版、刮刀和刮条，固定在丝网印刷机上；4.3.4 用螺旋式搅拌机搅匀铝浆，用调墨刀将浆料倒在刮刀附近（注意不要使浆料从丝网中渗漏），更换不同浆料时须更换网版；准确记录网版更换信息以备查验；4.3.5 丝网印刷机自动运行，进行印刷和烘干。如发生故障，立即停止；4.3.6 生产人员负责产品生产全过程中的自检、互检；对于印刷不良的硅片在进烘干炉之前就取下进行修补，不能修补的用酒精清洗干净以待返工；第79页，本讲稿共89页4.4 作业要求：作业要求：4.4.1 背电场无明显大颗粒，颗粒直径小于0.25mm，背电场与电池边缘平行偏移小于0.2mm，漏印面积

43、小于5mm2，浆料颜色和厚度要均匀，背电场湿重为10.1g；4.4.2 印刷机在运行时，应注意操作安全；4.4.3 在使用前应确保网版包装完好；装好网框的新网版应适当遮挡避免沉积杂质污染；更换网版时使用的遮挡纸板应避免污染；网框，纸板，刮刀，调墨刀严禁工序间交叉使用；4.4.4 开封后的浆料注意密封，避免污染；4.4.5 粘有铝浆的无尘纸要放在指定的垃圾桶里,集中处理;4.5、过程检验过程检验:4.5.1 印刷机在自动印刷好第一片时,背电场与背电极是否相吻合,不吻合需调节设备参数;4.5.2 印刷机在自动印刷好的前四片,需用戴好手套的大拇指和食指按片子的边缘,检验是否有裂纹;4.5.3 印刷机

44、在自动运行下,员工需时时刻刻关注轨道上的片子是否有走偏、漏印、碎片,如果有立即停止设备进行处理;第80页，本讲稿共89页6、正电极印刷正电极印刷:6.3.1 根据丝网印刷设备操作规程，检查电、气等是否正常，打开设备并运行软件；6.3.2 按工艺参数要求设印刷速度、反料速度、丝网间距、刮刀高度、印刷压力以及烘干温度；6.3.3 取出相应型号背电场网版、刮刀和刮条，固定在丝网印刷机上；6.3.4 用滚筒搅拌机搅匀铝浆，用调墨刀将浆料倒在刮刀附近（注意不要使浆料从丝网中渗漏），更换不同浆料时须更换网版。准确记录网版更换信息以备查验；6.3.5 丝网印刷机自动运行，进行印刷和烘干。如发生故障，立即停止

45、；6.3.6 生产人员负责产品生产全过程中的自检、互检。对于印刷不良的硅片在进烘干炉之前就取下进行修补，不能修补的用酒精清洗干净以待返工；第81页，本讲稿共89页6.4 作业要求作业要求6.4.1 电极宽度误差小于0.1mm，电极距电池边缘距离不小于0.5mm，主栅平行偏移小于0.2mm，无严重漏印 浆料颜色和厚度要均匀，断栅长度小于0.5mm；6.4.2 印刷机在运行时，应注意操作安全；6.4.3 在使用前应确保网版包装完好；装好网框的新网版应适当遮挡避免沉积杂质污染；更换网版时使用的遮挡纸板应避免污染；网框，纸板，刮刀，调墨刀严禁工序间交叉使用；6.4.4 开封后的浆料注意密封，避免污染。

46、6.4.5 粘有铝浆的无尘纸要放在指定的垃圾桶里,集中处理;6.5 过程检验过程检验:6.5.1 印刷机在自动印刷好第一片时,要用游标卡尺测量背电极到片子边缘距离是否相等,不相等需调节设备参数;6.5.2 印刷机在自动印刷好的前四片,需用戴好手套的手在片子的边缘向下按,检验片子是否有裂纹;6.5.3 印刷机在自动运行下,员工需时时刻刻关注轨道上的片子是否有走偏、漏印、断栅、碎片,如果有立即停止设备进行处理;第82页，本讲稿共89页1.测测 试试作业过程：作业过程：1.3.1 准备24个盒子,上面贴上档位,放在设备上;1.3.2 设备上有碎片立即停止机器处理碎片;1.4 作业要求作业要求:1.4

47、.1 24个盒子的档位与设备上的档位不能搞错,要一一对应;1.5 过程检验过程检验:1.5.1 检验员在工作台前对烧结后传送带上输出的电池片进行质量检测，并填写测试分选质检点记录。一旦发现外观不合格片应及时用吸笔吸出，禁止裸手接触；1.5.2 电池片根据外观分为四个等级：外观合格、外观降级、残次片、碎片。具体见测试分选检验标准。对外观不合格电池可参照实物图片进行比较；1.5.3 外观合格片可直接流入分选仪进行分选测试、包装。外观降级片吸出后统一放置，做好标识，集中进行测试分选。分开包装；第83页，本讲稿共89页1.5.4 残次片：指外观合格片、外观降级片以外的电池片和严重弯曲变形片及隐裂的片子

48、；碎 片：无完整栅线的电池片，应按要求分类，做好标识包装后统一处理；外观合格片：分合格片和低效率片；如有外加工的用户，有其特定的外观要求（如弯曲度等）不同于本公司常规检验标准的，则该批产品按用户要求进行检验。1.5.5 保证测试温度在2327之间，温度低于22或高于28应停线整顿；测试光强在950W/m21050 W/m2 之间，如不在范围内应调整光强电压并记录数据。1.5.6 每天班前用二级校准片观测并记录数据，确保测试数据在规定范围内。1.5.7 生产员工每班下班前十五分钟内应将测试分选间打扫干净，并用无尘布蘸取异丙醇擦拭探针和监控电池片。检查探针压力是否正常(探针应活动自如,无摩擦力)，

49、若产生弹性形变应及时更换探针。如测试过程中产生碎片，及时打扫清理，保证测试台、轨道干净无碎片。1.5.8 洁净度标准为30万级，检测标准为5.0m180个且0.5m6000个1.5.9 若测试台出现碎片，确保监控电池片上无碎片；第84页，本讲稿共89页2.包装包装2.1 设设 备：备：热缩膜机、打印机、封口机、包装操作台；工工 具：具：无；原原 辅辅 料：料：热缩膜、标签纸、标识纸、承载片盒、包装盒；穿穿 戴：戴：棉布手套；2.2 工艺参数：无工艺参数：无;2.3 作业过程：作业过程：2.3.1 包装前检验：包装前检验：塑封包装前生产人员需对电池片的数量进行核对，检查电池片外观是否有缺角、漏浆

50、、倒角不一致等不合格现象，如有上述现象应及时更换补足；2.3.2 包装：包装：2.3.2.1 生产时一般要求以100片为包装基准，取片时生产人员将对应放置于分选盒位置的档位标识卡与电池片同时流转。塑封时一同封入包装薄膜内，并填写电池片分选档位记录。对于数量不足100片的电池片要求如实填写电池片规格、档位、数量、并单独包装；2.3.2.2 塑封包装时要求电池片前后各加入一片瓦楞垫片，标签正面与电池片正面同一方向且高度一致、平行端正；包装后电池片要求整齐、紧密、主栅线方向一致、无缺角、裂痕。包装薄膜无破裂且光滑平整；2.3.2.3 对已塑封包装的电池片要求以相同档位的500片为一盒包装基准，不足5