Відпал
Помістіть кремнієву пластину в реакційну трубку з кварцового скла, яку нагрівають до певної температури за допомогою печі для нагріву дроту опору (зазвичай використовується температура 900-1200 градусів, яку можна знизити до нижче 600 градусів за особливих умов ). Коли кисень проходить через реакційну трубку, на поверхні кремнієвої пластини відбувається хімічна реакція:
Si (твердий)+O2 (газоподібний) → SiO2 (твердий)
Перерозподіл домішок, що утворюються під час процесу відпалу, також відіграє важливу роль у поглинанні домішок, використовуючи адсорбцію PSG та фіксацію іонів натрію та калію для видалення цих шкідливих іонів.
Аналіз зв'язків утворення забруднення: Основними зв'язками забруднення в цьому процесі є залишковий кисень і азот у термічному зв'язку з киснем.
Очищення БОЕ
Обладнання слотового типу BOE (5-line) – це інтегрований напівзакритий пристрій, де кремнієві пластини поміщаються в кошики за допомогою автоматизованого обладнання та перетворюються на розчини в кожному слоті обладнання за допомогою механічних рук. Резервуар для хімікатів постійно поповнюється відповідними хімікатами залежно від концентрації розчину та регулярно замінюється в цілому. Замінена стічна рідина скидається в систему стічних вод і в кінцевому підсумку потрапляє на очисні споруди для очищення. Мийний бак очищають очищеною водою. Коли в резервуарі є кремнієві пластини, очищена вода повільно додається, і стічні води, що містять сіль, автоматично переливаються в систему збору стічних вод і, нарешті, потрапляють на очисні споруди для очищення. Усі хімічні речовини знаходяться в рідкій формі та автоматично дозуються мембранним насосом. Послідовність очищення: резервуар для травлення * 2, промивання водою, після травлення (HCl/HF/DI), промивання водою, повільне витягування, сушка * 6, з розміром резервуара 720 л.
1) Промивання кислотою
Для очищення високої чистоти потрібен розбавлений розчин кислоти (3,15% HCl і 7,1% HF). Функція HCl полягає у використанні Cl - для утворення комплексних іонів металів, тоді як функція HF полягає у видаленні оксидного шару на поверхні кремнієвої пластини, роблячи її більш гідрофобною та утворюючи кремнієвий комплекс H2SiF6. Завдяки координації з іонами металу іони металу відриваються від поверхні кремнієвої пластини, зменшуючи вміст іонів металу в кремнієвій пластині. Промивання HF кислотою проводиться протягом 150 секунд для видалення шару BSG на передній частині та шару PSG на тильній стороні. Після кислотного промивання проводиться очищення чистою водою.
HF SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
2) Після маринування
Після додаткового очищення слід використовувати розбавлений розчин кислоти (14,7% HF) для очищення високої чистоти. Функція HF полягає у видаленні оксидного шару на поверхні кремнієвої пластини, що робить її більш гідрофобною та утворює кремнієвий комплекс H2SiF6. Через комплексоутворення з іонами металу іони металу відокремлюються від поверхні кремнієвої пластини, зменшуючи вміст іонів металу в кремнієвій пластині.
У процесі травлення відбуваються такі хімічні реакції: SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Робоча температура ємності для травлення становить кімнатну температуру, а час маринування контролюється на рівні 100 секунд.
3) Сушка
Повільно перенесіть попередньо зневоднену кристалічну кремнієву пластину в сушильний резервуар і подуйте гарячим повітрям під кутом 90 градусів вгору та вниз на пластину для сушіння за допомогою електричного нагріву.
Вищевказаний процес кислотного промивання призведе до утворення кислих стічних вод високої концентрації, що містять HCl і плавикову кислоту (W21), і кислих стічних вод високої концентрації, що містять фтористоводневу кислоту (W23), і загалом кислих стічних вод очищення (W22, 24, 25). Вищезазначена операція виконується в закритій очисній машині, і процес кислотної промивки випаровуватиметься з утворенням кислотних відпрацьованих газів, що містять HCl і HF (G6), і кислотних відпрацьованих газів, що містять HF (G7), які будуть збиратися через трубопроводи та відправлятися в башта для очищення кислих відпрацьованих газів.
АЛД
Використовуйте обладнання ALD, щоб нанести шар Al2O3 на поверхню кремнієвих пластин, щоб покращити їхню пасивацію та поглинання домішок. Основним методом є реакція газоподібного Al (CH3) 3 з водяною парою (H2O) з утворенням Al (OH) 3, який прилипає до поверхні кремнієвих пластин і виділяє газ метан.
Основне рівняння реакції:
Al(CH3)3+3H2O⇌Al(OH)3+3CH4↑
2Al(OH)3⇌Al2O3+3H2O↑
Обладнання ALD являє собою закритий пристрій негативного тиску, обладнаний входом, випуском і входом/виходом. Опалення електричне, а обладнання поставляється з безмасляним сухим механічним вакуумним насосом. Після початку виробництва роботизована рука спочатку надсилає елементи батареї в обладнання ALD і закриває порт подачі. Нагрівають до певної температури, відкачують і доводять тиск всередині обладнання до необхідного для виробництва рівня. Почергово вводячи імпульси газофазного прекурсора TMA та H2O в реакційну камеру, хімічно адсорбуючи й реагуючи на підкладці для осадження, утворюється плівка для осадження AL2O3. Нарешті, вихлопний газ метан всередині обладнання замінюється газоподібним азотом, і обладнання вмикається для автоматичного видалення кремнієвої пластини.
Основним забруднювачем у цьому процесі є вихлопний газ метан (G8), який витягується вакуумним насосом і очищається циліндром для спалювання силану з нержавіючої сталі та пристроєм для розпилення води.
Лицьове покриття
Основний принцип полягає у використанні високочастотного світлового розряду для створення плазми, яка впливає на процес осадження тонкої плівки, сприяє розкладанню, з’єднанню, збудженню та іонізації молекул газу, а також сприяє утворенню реакційноздатних груп. Завдяки присутності NH3 він полегшує потік і дифузію активних груп, збільшує швидкість росту тонких плівок і значно знижує температуру осадження.
Основні хімічні реакції, які відбуваються під час PECVD осадження плівок оксиду нітриду кремнію:
SiH{{0}NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
Обладнання для позитивної плівки PECVD — це закритий пристрій негативного тиску з електричним обігрівом і поставляється з безмасляним сухим механічним вакуумним насосом. Під час виробництва в обладнання спочатку заповнюється азот, а роботизована рука завершує завантаження кремнієвих пластин. Коли обладнання досягає зовнішнього тиску, вхід і вихід відкриваються, і графітовий човен автоматично входить в обладнання та закриває вхід і вихід. Пилососіть і проводите різні перевірки безпеки. Після підтвердження безпеки введіть силан і газоподібний аміак, щоб завершити кремнієве покриття оксиду азоту всередині обладнання. Після завершення покриття залишковий газ у спеціальному газопроводі та обладнанні скидається через газоподібний азот, а потім вхідний і вихідний отвір відкриваються для скидання. Після охолодження увійдіть у процес сортування та перейдіть до наступного процесу.
Аналіз виробничого процесу забруднення: основною формою забруднення в цьому виробничому процесі є відпрацьований газ покриття (силан, надлишок веселючого газу, надлишок аміаку, водню, азоту тощо) (G9), який спочатку обробляється при спалюванні силану з нержавіючої сталі. циліндр через систему індукованої тяги, а потім вивантажується після обробки в башті для розпилення.
Зворотне покриття
Основні хімічні реакції, які відбуваються під час PECVD осадження плівок оксиду нітриду кремнію:
SiH{{0}NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
Обладнання зворотної плівки PECVD — це закритий пристрій негативного тиску з електричним обігрівом і безмасляним сухим механічним вакуумним насосом. Під час виробництва в обладнання спочатку заповнюється азот, а роботизована рука завершує завантаження кремнієвих пластин. Коли обладнання досягає зовнішнього тиску, вхід і вихід відкриваються, і графітовий човен автоматично входить в обладнання та закриває вхід і вихід. Пилососіть і проводите різні перевірки безпеки. Після підтвердження безпеки введіть силан і газоподібний аміак, щоб завершити кремнієве покриття оксиду азоту всередині обладнання. Після завершення покриття залишковий газ у спеціальному газопроводі та обладнанні скидається через газоподібний азот, а потім вхідний і вихідний отвір відкриваються для скидання. Після охолодження увійдіть у процес сортування та перейдіть до наступного процесу.
Аналіз виробничого процесу забруднення: основною формою забруднення в цьому виробничому процесі є відпрацьований газ покриття (силан, надлишок веселючого газу, надлишок аміаку, водню, азоту тощо) (G9), який спочатку обробляється при спалюванні силану з нержавіючої сталі. циліндр через систему індукованої тяги, а потім вивантажується після обробки в башті для розпилення.
Металізація
1) Друк
Під час друку суспензія знаходиться над екраном, і скребок притискається до екрану з певним тиском, в результаті чого екран деформується та стикається з поверхнею кремнієвої пластини. Суспензія екструдується і контактує з поверхнею кремнієвої пластини; Поверхня кремнієвої пластини має сильну адсорбційну силу, яка витісняє суспензію з отворів сітки. У цей момент скребок працює, і попередньо деформована сітчаста пластина, під дією хорошої сили відновлення, дозволяє суспензії плавно падати на поверхню кремнієвої пластини. Срібна паста — це пастоподібна друкарська паста, виготовлена з ультратонкого та високочистого срібла та алюмінієвого порошку як основного металу, доповненого певною кількістю органічного сполучного та смоли як допоміжних речовин.
По-перше, друк і сушіння заднього електрода: точно знайдіть і надрукуйте пасту заднього електрода (включаючи позиції лазерного свердління) (срібна паста) на задній панелі батареї та швидко висушіть її при низькій температурі, щоб переконатися, що надрукований задній електрод не пошкоджено під час наступного кроку друку.
По-друге, друк і висихання тонких ліній сітки на звороті: точно розташуйте та надрукуйте пасту для дрібних сіток (сріблясту пасту) на задній частині батареї та швидко висушіть її при низькій температурі. Основна мета полягає в тому, щоб контактувати з кремнієвою підкладкою, пропускати струм і повторно легувати, щоб зменшити рекомбінацію носіїв і збільшити посилення.
Потім, пройшовши через фліппер, елементи батареї перевертаються із задньої сторони на передню частину вгору. Виконайте друк і висушування позитивного електрода: точно розташуйте та надрукуйте пасту позитивного електрода (срібну пасту) на передній частині батареї та швидко висушіть її при низькій температурі. Його основна функція полягає в проведенні та транспортуванні струму, зібраного тонкими лініями сітки, до зовнішніх ланцюгів або пам’яті.
Нарешті, друк і сушіння передніх тонких ліній сітки: точно розташуйте та надрукуйте пасту (срібну пасту) переднього електрода на передній частині батареї. Після друку зачекайте, поки він увійде в спікальну піч для твердого спікання, утворюючи хороший омічний контакт. Його основною функцією є збір струму, збільшення здатності поглинання світла елементом батареї та підвищення ефективності перетворення.
Температура сушіння суспензії під час вищевказаного процесу сушіння становить близько 200 градусів. Цей процес призведе до утворення органічних летких газів (G10), основними забруднювачами яких є ефіри спиртів, такі як додекан, які розраховуються як ЛОС. Органічні відпрацьовані гази, що утворюються під час процесу друку, збираються газозбірним кожухом і обробляються двоступеневою послідовно з’єднаною адсорбційною коробкою з активованим вугіллям і, нарешті, виводяться через вихлопну трубу. Витяжну трубу необхідно регулярно очищати, щоб підтримувати її ефективність поглинання.
2) Спікання
Спікання — це процес спікання основної тонкодисперсної затворної пасти, надрукованої на кремнієвій пластині, в елементі батареї за високих температур, що дозволяє електроду вбудовуватися в поверхню, утворюючи міцний механічний контакт і хороший електричний зв’язок, що в кінцевому підсумку призводить до омічного контакту. між електродом і самою кремнієвою пластиною.
Друковані кремнієві пластини спікаються за допомогою електронагрівальної печі, яка розділена на різні температурні зони. Під час процесу спікання кремнієві пластини утворюють верхній і нижній електроди, а найвища температура спікання становить від 700 до 800 градусів. Під час цього процесу органічні розчинники, такі як спиртовий ефір додекан, у суспензії повністю випаровуються з утворенням органічних відпрацьованих газів (G11), які розраховуються як ЛОС. Потім він повністю спалюється та обробляється за допомогою вбудованого в обладнання пристрою високотемпературної вежі для згоряння, і разом із відпрацьованим газом друку адсорбується та обробляється за допомогою двоступеневої послідовно з’єднаної адсорбційної коробки з активованим вугіллям. Після адсорбції він виводиться через вихлопну трубу.
3) Електричний впорскування
Після спікання елементів батареї метод прямої інжекції носіїв заряду (зворотна інжекція постійного струму) використовується для зміни зарядженого стану водню в кремнієвому тілі, що може ефективно пасивувати розкладається бор-кисневий комплекс і перетворювати його на стабільний регенерований стан, зрештою досягаючи мети проти розпаду світла.
Тестова упаковка
Після завершення виробництва сонячної батареї випробувальні прилади будуть використовуватися для перевірки параметрів електричних характеристик сонячної батареї (наприклад, вимірювання її вольтамперної кривої та швидкості перетворення світла). Після завершення тесту акумулятор буде автоматично розділено на кілька рівнів відповідно до певних стандартів. Коли кількість елементів батареї на певному рівні досягне зазначеної межі, пристрій нагадає оператору взяти їх для упаковки. Пристрій також має функцію виявлення фрагментів, яка миттєво видаляє фрагменти після виявлення, замість того, щоб перевіряти їх як повні батареї, що призводить до відпрацьованих елементів батареї (S2).