(1) Texturizado

La oblea de silicio de materia prima en el proceso de corte formará una capa dañada de aproximadamente 10 ~ 15 μm de espesor en la superficie, esta capa debido al estado de la matriz de la oblea de silicio ha sido diferente, básicamente se ha despegado de la matriz, lo que afectará seriamente la rendimiento de las células solares, para eliminar esta capa de daño, proyecto de transformación técnica proceso de texturizado en la línea de producción de texturizado integrada llevada a cabo, el proceso principal incluye prelimpieza, texturizado, postlimpieza, decapado 4 procesos, cada proceso después de la limpieza con agua pura , y finalmente secado.

Proceso de prelimpieza. Antes del texturizado de este proyecto, las obleas de silicio monocristalino primero deben usar una solución de hidróxido de potasio y peróxido de hidrógeno para eliminar la capa dañada y las impurezas en la superficie de la oblea de silicio, la concentración inicial de lejía es KOH: H2O2: agua = 9: 24 : 370, la temperatura del baño es de aproximadamente 70 °C, en el proceso de producción, el peróxido de hidrógeno es un oxidante fuerte y puede usarse como agente reductor, materia orgánica, impurezas no metálicas y la mayoría de las impurezas metálicas en láminas de óxido de silicio. El peróxido de hidrógeno se descompone gradualmente en condiciones alcalinas y la reacción también consume hidróxido de potasio. El equipo llena automáticamente el tanque de acuerdo con la concentración del baño, y la tasa de reabastecimiento de cada tanque es de 0,26 l/min y la relación es KOH:H₂O₂:agua=0,45:5,5:5. Cada línea de producción está equipada con un total de 2 tanques de lavado alcalino, el tiempo de residencia de la oblea de silicio es de aproximadamente 3 minutos, el líquido del tanque se reemplaza una vez al día y se descarga a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento.

Proceso de limpieza con agua pura 1. La oblea de silicona prelimpiada luego se limpia con agua pura en el fregadero, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 360 L, el agua de limpieza se repone automáticamente, la velocidad de aceleración de reposición es de 15,88 L/min y el sobrante se descarga a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 15,88 L/min.

Proceso de texturizado. Después de la limpieza, la oblea de silicio monocristalino ingresa a la sección de texturizado alcalino, y el texturizado alcalino se lleva a cabo con una solución acuosa de hidróxido de potasio y aditivos de texturizado. La concentración inicial de lejía es hidróxido de potasio: aditivo: agua = 12: 3: 390, durante el proceso de producción, el equipo llena automáticamente el tanque de acuerdo a la concentración del baño, la tasa de reabastecimiento de un solo tanque es de 1.649L/min, y la relación de recarga es KOH: aditivo: agua = 9: 5,2: 34. Cada línea de producción está configurada con 3 tanques de texturizado alcalino, cada lote de texturizado de obleas de silicio tarda aproximadamente 9 minutos, el líquido de texturizado se reemplaza una vez al día, la cantidad de reemplazo de cada tanque es de aproximadamente 398 litros y las aguas residuales se descargan a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento.

Proceso de limpieza con agua pura 2. La oblea de silicio después del texturizado debe limpiarse con agua pura, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 360 L, el agua de limpieza se repone automáticamente, la velocidad de aceleración de reposición es de 15,88 L/min y el desbordamiento es vertidos a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 15,88 L/min.

Proceso posterior a la limpieza. La oblea de silicio monocristalino limpia luego ingresa al tanque de limpieza posterior para limpiar los iones metálicos de la superficie. Después de la limpieza con solución acuosa de ácido clorhídrico, solución acuosa de ácido clorhídrico, concentración de configuración inicial HCl: agua = 1: 360, la temperatura del baño es de aproximadamente 30 °C, durante el proceso de producción, el equipo repone automáticamente el ácido de acuerdo con la concentración del tanque, el tanque único La tasa de reposición es de 0,022 L/min, la proporción es HCl: agua = 0: 4,42,5, cada lote de limpieza de obleas de silicio tarda aproximadamente 100 s, el tanque de limpieza posterior se reemplaza una vez al día, cada cantidad de reemplazo es de 361 L, cada producción La línea se configura con 1 tanque y las aguas residuales se descargan a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento.

Proceso de limpieza con agua pura 3. Después del tratamiento posterior a la limpieza, la oblea de silicio debe limpiarse con agua pura, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 360 L, el agua de limpieza se repone automáticamente y la velocidad de aceleración de reposición es de 15,88 L/min. , y el sobrante se descarga a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 15,88 L/min.

Proceso de decapado. Luego, la oblea de silicio monocristalino limpia se decapa en un tanque de decapado para eliminar el SiO2 de la superficie de la oblea de silicio. El decapado adopta ácido fluorhídrico, solución acuosa de ácido clorhídrico, la concentración inicial de ácido es HF: HCl: agua pura = 30: 40: 120, la temperatura del baño es de aproximadamente 30 °C, durante el proceso de producción, el equipo automáticamenteRepone la solución ácida según la concentración del tanque, la tasa de recarga es 0,127 L/min y la relación es HF: HCl = 5,38: 4,04. Cada lote de obleas de silicio tarda aproximadamente 100 segundos en limpiarse, la solución de decapado se reemplaza una vez al día, la cantidad de cada reemplazo es de 190 litros, cada línea de producción está configurada con 1 tanque de decapado y las aguas residuales se descargan a la instalación de tratamiento de aguas residuales para tratamiento.

Proceso de limpieza con agua pura 4. La oblea de silicio después de la texturización debe limpiarse con agua pura, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 360 L, el agua de limpieza se repone automáticamente, la tasa de aceleración de reposición es de 15,88 L/min y el desbordamiento es vertidos a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 15,88 L/min.

Proceso de limpieza con agua caliente. Después de la limpieza con agua pura, la oblea de silicio se limpia nuevamente con agua caliente, la temperatura del agua es de aproximadamente 60 °C, cada limpieza por lotes demora aproximadamente 100 s, el agua de limpieza se repone automáticamente y los desechos de descarga se tratan mediante el tratamiento de aguas residuales. instalación, y la tasa de descarga por tanque es de aproximadamente 15,88 L/min.

El secado. Después de la limpieza con agua pura, la oblea de silicio se transfiere a la secadora, y la oblea de silicio se seca con aire caliente hacia arriba y hacia abajo, y la secadora adopta calefacción eléctrica.

(2) Difusión de fósforo

Coloque la oblea de silicio apilada en el tubo de cuarzo de la máquina de difusión, caliéntela en el recipiente de cuarzo y use nitrógeno para transportar oxígeno y fósforo al tubo en condiciones de alta temperatura para participar en la reacción; El compuesto fuente de fósforo se descompone a alta temperatura, y la oblea de silicio está en un tubo de cuarzo lleno de una atmósfera de átomos de fósforo, y los átomos de fósforo ingresan a la capa superficial de la oblea de silicio desde todos lados, penetran y difunden en el silicio. oblea a través de los huecos de los átomos de silicio.

El proyecto utiliza una fuente líquida de oxicloruro de fósforo para difundir obleas de silicio en un horno de difusión. El horno de difusión es un dispositivo completamente hermético con calefacción eléctrica. El proceso específico es: primero pasar un gran flujo de N₂ para expulsar el aire en el tubo de cuarzo del horno de difusión y calentar el horno de difusión, esperar a que la temperatura del horno aumente a 920 °C y sea constante, colocar la oblea en el cuarzo. Bote, envíelo a la boca del horno para precalentarlo durante 5 minutos y luego empújelo a la zona de temperatura constante para su difusión.

Una vez completada la reacción, los átomos de fósforo se difunden en la oblea de silicio mediante redeposición (unión PN). Durante la reacción, Si y O₂ eran excesivos, POCl₃ se volvió a reaccionar completamente y el Cl₂ generado en la reacción se envió a la torre de purificación de niebla ácida a través de la tubería para su tratamiento.

(3) Láser SE.

Las células solares SE son emisores selectivos. Las principales características de las células solares SE son el dopaje de fósforo de alta concentración en el área metalizada y el dopaje de fósforo de baja concentración en el área clara. La zona de difusión densa del área de metalización es profunda y no es fácil que impurezas como los metales ingresen a la zona de agotamiento para formar un nivel de energía profundo durante el proceso de sinterización, con pequeñas fugas inversas y alta resistencia paralela; La concentración de dopaje en el área de iluminación es baja, la respuesta de onda corta es buena y la corriente de cortocircuito es alta; El campo frontal de las uniones altas y bajas de difusión transversal tiene efectos obvios, lo que favorece la recolección de portadores fotogenerados y otras ventajas. La eficiencia de las células solares SE es mayor que la de las células solares convencionales, por lo que algunas empresas nacionales estudian el uso de diferentes tecnologías para fabricar células solares SE.

(4) Grabado húmedo.

Debido al proceso de difusión, se forma una capa en forma de P en la parte delantera y trasera de la oblea de silicio, y se forma un vidrio de fosfosilicato en la superficie. Después de la difusión y anudación, es necesario quitar la capa en forma de P en la parte posterior y el borde de la oblea de silicio, y corroer la oblea de silicio nuevamente para eliminar el vidrio de sílice de fósforo de la superficie formado por la oblea de silicio durante el proceso de difusión. En el proceso de corrosión de la capa de óxido, una pequeña parte de ácido nítrico y ácido fluorhídrico reacciona con el silicio para formar un complejo de silicio.

Baño de grabado ácido. La oblea de silicio monocristalino del láser SE luego se graba con ácido, grabado con ácido utilizando una solución acuosa de ácido fluorhídrico, la concentración inicial de ácido es HF: H₂O=35:400, la temperatura del baño es de aproximadamente 30 °C, durante la producción. En el proceso, el equipo repone automáticamente el ácido según la concentración del tanque, la tasa de reabastecimiento es de 0,66 l/min, cada lote de limpieza de obleas de silicio tarda aproximadamente 80 s, la solución de decapado se reemplaza cada dos meses, la cantidad de cada reemplazo es 435L, y las aguas residuales se descargan al tratamiento de aguas residuales.instalación para el tratamiento.

Tanque de limpieza con agua pura 1. Luego, la oblea de silicona grabada húmeda se limpia con agua pura en el fregadero, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 150 l, el agua de limpieza se repone automáticamente, la velocidad de aceleración de reposición es de 8,82 l/min y la El sobrante se descarga a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 8,82 L/min por tanque.

Tanque de álcali. Oblea de silicio grabada con ácido con solución acuosa pura de hidróxido de potasio para neutralización y limpieza, la concentración inicial de lejía es hidróxido de potasio: agua = 11: 145, la temperatura del baño es de aproximadamente 31 °C, durante el proceso de producción, el equipo se repone automáticamente la lejía según la concentración del tanque, la tasa de reposición de un solo tanque es de 0,17 l/min, cada línea de producción está configurada con un total de 1 tanque de lavado alcalino, el tiempo de residencia de cada tanque es de aproximadamente 30 s, el tanque se reemplaza cada dos meses, la capacidad de cada tanque es de 156 litros y las aguas residuales se descargan a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento.

Tanque de limpieza con agua pura 1. Las obleas de silicona previamente limpiadas se limpian con agua pura en el fregadero, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 150 litros, el agua de limpieza se repone automáticamente, la velocidad de aceleración de reposición es de 8,82 l/min y el sobrante se descarga a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 8,82 L/min por tanque.

Tanque de decapado. Después del lavado se procede al decapado y se realiza el decapado con una solución acuosa de HF. Cada línea de producción está configurada con 1 tanque de decapado, cada lote de obleas de silicio tiene un tiempo de texturizado de aproximadamente 50 s, decapado usando una solución acuosa de ácido fluorhídrico, ácido fluorhídrico, agua, concentración de configuración inicial de HF: agua = 100: 300, la temperatura del tanque es la temperatura normal. , durante el proceso de producción, el equipo repone ácido automáticamente según la concentración del tanque, la tasa de recarga es de 0,05 l/min, la solución de decapado se reemplaza una vez al día, la cantidad de reemplazo de cada tanque es de aproximadamente 400 l y las aguas residuales se vierte a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento.

Tanque de limpieza con agua pura 1. Las obleas de silicona previamente limpiadas se limpian con agua pura en el fregadero, el volumen de agua del tanque de limpieza es de 150 litros, el agua de limpieza se repone automáticamente, la velocidad de aceleración de reposición es de 8,82 l/min y el sobrante se descarga a la instalación de tratamiento de aguas residuales para su tratamiento. Cada línea de producción está equipada con un tanque de limpieza con una tasa de descarga de aproximadamente 8,82 L/min por tanque.

El secado. Después de la limpieza con agua pura, la oblea de silicio se transfiere a la secadora, y la oblea de silicio se seca con aire caliente hacia arriba y hacia abajo, y la secadora adopta calefacción eléctrica.

(5) Oxidación térmica.

Después del tratamiento con láser SE, para mejorar la dureza de la celda, mejorar la estructura del silicio cristalino y sus propiedades eléctricas, las celdas se recocen en un horno de recocido con oxígeno. El método de calentamiento del horno de recocido es el calentamiento eléctrico.

(6) Pasivación trasera.

El proceso de retropasivación de este producto es el mismo que el de las obleas de silicio de gran tamaño, pero los parámetros son diferentes.

(7) Prepare la película de nitruro de silicio depositada en el frente.

La película de nitruro de silicio depositada en la parte frontal es la misma que la película de nitruro de silicio depositada en la parte posterior y no se repetirá aquí. La empresa cuenta con 9 juegos de máquinas de recubrimiento por pasivación posterior PECVD y el proceso de producción principal es el mismo que el proceso de producción existente.

Una pequeña cantidad de H₂ y un exceso de SiH4 y NH₃ reflejados en la formación ingresan a la columna de combustión de silano de acero inoxidable para su procesamiento.

(8) Ranurado por láser.

Dado que AlOx es una membrana densa, no es posible formar posteriormente un campo contraeléctrico y extraer corriente de la parte posterior de la oblea de silicio. Por lo tanto, es necesario utilizar ranurado láser para dibujar un punto o línea en la parte posterior de la oblea de silicio y retirar la película local de AlOx para formar un campo posterior de aluminio en esta área local y extraer la corriente para formar el electrodo positivo de la celda solar. El polvo generado durante el proceso del láser de oblea de silicio es tratado mediante un sistema de filtración de aire de alta eficiencia, y el aire purificado ingresa al taller cerrado y limpio del proyecto a través de la circulación interna, por lo que no hay emisión de gases de escape.

(9) Serigrafía, sinterización.

La serigrafía consiste en imprimir la pasta de plata en la parte posterior y frontal de la oblea de silicio con una máquina de serigrafía, y luego pasar a través del horno de sinterización, y la pasta de plata impresa en la parte posterior y frontal de la célula solar penetra en el interior de La oblea de silicio a una cierta temperatura para mejorar la conductividad y formar un electrodo de plata en las superficies frontal y posterior de las células solares de doble cara tipo N. El propósito deLa serigrafía consiste en fabricar electrodos superiores e inferiores que recogen la carga generada por el efecto fotovoltaico. La pasta de plata utilizada en serigrafía es una pasta de serigrafía hecha de polvo de plata ultrafino y de alta pureza como metal principal, con una cierta cantidad de aglutinante orgánico y resina como agentes auxiliares. El propósito de la sinterización es principalmente formar un contacto óhmico y de oro sinterizado y eliminar el nudo posterior. El proceso de sinterización es en realidad un proceso de difusión a alta temperatura, que es un proceso de dopaje de silicio y debe calentarse por encima del punto eutéctico aluminio-silicio (577 °C). Después de la aleación, con la disminución de la temperatura, el silicio en la fase líquida se volverá a solidificar para formar una capa cristalina que contiene una pequeña cantidad de aluminio, que compensa las impurezas del donante en la capa P, para obtener la capa N con aluminio. como impureza principal, logrando el propósito de eliminar la unión posterior.

(10) Clasificación de prueba.

Después de que la célula solar se enfría naturalmente a temperatura ambiente, se envía al probador de rendimiento eléctrico de la célula solar para su prueba y, después de la prueba, la célula solar se clasificará según su eficiencia de conversión, diferentes colores y mala apariencia. En la introducción al principio de las células solares, se menciona que la célula solar es un principio de funcionamiento de un pequeño número de portadores, por lo tanto, la vida útil de los portadores minoritarios afecta directamente la eficiencia de conversión de la célula y los portadores fotogenerados generados por la absorción de la luz solar. La superficie no se puede convertir completamente en energía eléctrica, porque hay muchos defectos monocristalinos y átomos de impurezas en el cuerpo y la superficie de los materiales de silicio, y estos defectos e impurezas harán que los portadores fotogenerados en el cuerpo y la superficie se recompongan, de modo que Se reduce el número de portadores que pueden producir efectos fotovoltaicos, reduciendo la eficiencia de conversión de electrones. La clasificación consiste en clasificar la oblea de silicio según la eficiencia de conversión del electrón y, después de clasificarla, la oblea de silicio se divide para obtener la célula solar terminada.