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1、清洗工藝概述制作人：陳功兵 一次清洗（制絨）工藝一次清洗的目的：1、去除硅片表面的機(jī)械損傷層；2、清楚硅片表面油污和金屬雜質(zhì)；3、形成起伏不平的絨面，增加硅片表面對光的吸收。一次清洗種類：1、酸制絨（多晶硅）；2、堿制絨（單晶硅）。 多晶制絨的歷史多晶硅太陽電池的效率總體上沒有單晶硅太陽電池的高，這主要是由于兩個(gè)原因：1、多晶材料本身各類缺陷較單晶材料多，少數(shù)載流子壽命短；2、多晶硅材料表面絨面的陷光效果較單晶材料差。少數(shù)載流子壽命是由于材料本身的特性決定的，當(dāng)材料選定后就很難改變，所以，要縮小多晶硅太陽電池與單晶硅太陽電池之間效率上的差距，提高多晶硅材料表面的陷光效果是最有希望的辦法，也就是
2、采用絨面技術(shù)。目前，已經(jīng)出現(xiàn)的多晶硅絨面技術(shù)主要有：1、機(jī)械刻槽：對硅片的厚度要求很高，會(huì)增加材料成本；2、等離子蝕刻：陷光效果最好，但是對設(shè)備及加工系統(tǒng)要求較高； 3、酸腐蝕：成本最低，絨面的陷光效果在不斷改善，已大量應(yīng)用在多晶硅電池生產(chǎn)過程中，該技術(shù)國內(nèi)最早申請專利是無錫尚德季敬佳博士、施正榮博士于2006年3月份申請的。 多晶硅片的制作流程 silicon ingotrollers steel wire硅片機(jī)械損傷層（10微米） 制絨工藝原理陷光原理圖示：以HF-HNO3 為基礎(chǔ)的酸腐蝕技術(shù)制備出的mc-Si 片的絨面是由很多半球形狀的“ 凹陷”組成，這些凹陷具有很好的陷光作用，因此極大
3、地提高了mc-Si 太陽電池的性能。 原始硅片表面制絨之后硅片表面 酸腐蝕機(jī)理：酸腐蝕液為HF、HNO3和去離子水按一定比例混合而成,其中HNO3為強(qiáng)氧化劑,在硅片表面形成SIO2；HF 的作用是與反應(yīng)的中間產(chǎn)物SiO2反應(yīng)生成絡(luò)合物H2SiF6以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行;水對反應(yīng)起緩沖作用;反應(yīng)中還會(huì)生成少量的HNO2 ,它能促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生,因此這是一種自催化反應(yīng)。1、Si + 4HNO3 = SiO2 + 4NO2 + 2H2O2、SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O3、SiF4 + HF= H2SiF61.1、NO2 + H2O = HNO3 + HNO21.2、Si + HNO2 =
4、SiO2 + NO +H2O1.3、HNO3 + NO + H2O = HNO2 這種腐蝕方法是對多晶硅進(jìn)行各向同性腐蝕與晶粒的晶向無關(guān),因此可以在多晶硅表面形成均勻的多晶硅絨面。 工藝控制點(diǎn)1、腐蝕量，腐蝕量是影響反射率的重要因素，直觀表現(xiàn)為絨面的大小，絨面越大，反射率越大，對我們來說也就越不好。2、反射率，在腐蝕量一定的情況下，溶液配比決定了反射率的大小，通常情況下，HNO3含量越多，腐蝕越平整，反射率較大，直接表現(xiàn)為片子較亮。 1819202122232425 2.7 3 3.2 3.57 3.61 3.63 3.66 3.82 3.98 4.01 4.31 4.46 4.48 4.85
5、 5.01 5.44 5.58 5.63反射率 腐 蝕 厚 度反 射 率 隨 腐 蝕 度 變 化 反 射 率 隨 腐 蝕 度 變 化一定溶液配比下反射率隨腐蝕深度變化曲線 一次清洗工藝各槽體作用槽 位 使 用 化 學(xué) 試 劑 功 能M01 上 片M02 HF/HNO3 去 損 傷 、 制 絨M03 H2O 漂 洗M04 KOH 中 和 殘 留 酸M05 H 2O 漂 洗M06 HClHF 去 金 屬 離 子 、 去 氧 化 層M701 H2O 漂 洗M702 空 氣 干 燥M08 下 片 RENA工藝控制規(guī)范（參考）制絨槽堿洗槽酸洗槽 一次清洗工藝 異常生產(chǎn)中主要異常情況有：1、腐蝕深度異常2
6、、制絨后硅片表面有滾輪印3、硅片表面沒吹干4、表面沒洗干凈 一次清洗工藝 安全注意事項(xiàng)1、生產(chǎn)、工藝和設(shè)備人員在日常工作中應(yīng)穿好無塵服，戴好手套和口罩，避免腐蝕性藥液濺到皮膚或眼睛。正常生產(chǎn)時(shí)應(yīng)蓋上各槽體蓋板，關(guān)上窗戶，防止揮發(fā)的腐蝕性藥液對人體的損害。 2、設(shè)備人員維護(hù)時(shí)應(yīng)戴好相應(yīng)的防護(hù)用具，工藝和生產(chǎn)人員在沖洗槽體的時(shí)候也應(yīng)戴好防護(hù)用具，避免濺出的腐蝕性藥液對人體造成傷害。3、被藥液濺到的緊急處理：在流動(dòng)的水下沖洗十至十五分鐘(直到疼痛感緩解)，保持干燥與清潔，注意觀察傷口變化。不可使用油膏、油脂類涂劑；不要使用黏性敷料，不要弄破水泡。然后立即就近就醫(yī)治療。 4、前清洗所使用的化學(xué)藥品的特
7、性及發(fā)生泄漏時(shí)的處理步驟詳見MSDS資料。5、發(fā)生火災(zāi)或者爆炸時(shí)，快速切斷電源，按指定線路逃生。 二次清洗（蝕刻）工藝 二次清洗目的1、去除背面及邊緣PN結(jié)2、去PSG（磷硅玻璃）二次清洗反應(yīng)機(jī)理：同一次清洗注：此溶液配比并非絕對，每家公司的工藝不一樣，配比也就不一樣，另外和使用哪 家的化學(xué)品也有一定關(guān)系。具體到我們的工藝配比要到實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候才能確定。 二次清洗工藝各槽體作用槽 位 使 用 化 學(xué) 試 劑 功 能上 料 排 放 硅 片 上 片噴 淋 H2O 噴 淋 水 膜刻 蝕 槽 HF/HNO3/H2SO4 去 除 非 擴(kuò) 散 面 PN結(jié)沖 洗 1 H 2O 漂 洗堿 洗 KOH 中 和
8、殘 留 酸沖 洗 2 H2O 漂 洗酸 洗 HF 去 除 擴(kuò) 散 面 磷 硅 玻 璃 層沖 洗 3 H2O 漂 洗風(fēng) 刀 空 氣 熱 風(fēng) 吹 干下 料 無 下 片 RENA工藝控制規(guī)范（參考）蝕刻槽堿洗槽酸洗槽 二次清洗主要異常有：1、腐蝕深度異常2、邊緣刻蝕異常3、硅片表面有滾輪印4、硅片表面未洗干凈5、表面吹不干 二次清洗工藝 安全事項(xiàng)1、生產(chǎn)、工藝和設(shè)備人員在日常工作中應(yīng)穿好無塵服，戴好手套和口罩，避免腐蝕性藥液濺到皮膚或眼睛。正常生產(chǎn)時(shí)應(yīng)蓋上各槽體蓋板，關(guān)上窗戶，防止揮發(fā)的腐蝕性藥液對人體的損害。 2、設(shè)備人員PM時(shí)應(yīng)戴好相應(yīng)的防護(hù)用具，工藝和生產(chǎn)人員在沖洗槽體的時(shí)候也應(yīng)戴好防護(hù)用具，避免濺出的腐蝕性藥液對人體造成傷害。3、被藥液濺到的緊急處理：在流動(dòng)的水下沖洗十至十五分鐘(直到疼痛感緩解)，保持干燥與清潔，注意觀察傷口變化。不可使用油膏、油脂類涂劑；不要使用黏性敷料，不要弄破水泡。然后立即就近就醫(yī)治療。4、前清洗所使用的化學(xué)藥品的特性及發(fā)生泄漏時(shí)的處理步驟詳見MSDS資 料。5、發(fā)生火災(zāi)或者爆炸時(shí)，快速切斷電源，按指定線路逃生。
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