Gloeien
Plaats de siliciumwafel in een reactiebuis gemaakt van kwartsglas, die wordt verwarmd tot een bepaalde temperatuur met behulp van een weerstandsdraadverwarmingsoven (de algemeen gebruikte temperatuur is 900-1200 graad, die onder speciale omstandigheden kan worden verlaagd tot onder 600 graden) ). Wanneer zuurstof door de reactiebuis stroomt, vindt er een chemische reactie plaats op het oppervlak van de siliciumwafel:
Si (vast)+O2 (gasvormig) → SiO2 (vast)
De herverdeling van onzuiverheden die tijdens het gloeiproces worden gegenereerd, speelt ook een rol bij de absorptie van onzuiverheden, waarbij PSG's adsorptie en fixatie van natrium- en kaliumionen wordt gebruikt om deze schadelijke ionen te verwijderen.
Analyse van koppelingen voor het genereren van vervuiling: De belangrijkste schakels van vervuiling in dit proces zijn resterende zuurstof en stikstof in de thermische zuurstofkoppeling.
BOE schoonmaak
De BOE (5-line) slot-type apparatuur is een geïntegreerd semi-gesloten apparaat, waarbij siliciumwafels door geautomatiseerde apparatuur in manden worden geplaatst en via mechanische armen in elke sleuf van de apparatuur worden omgezet in oplossingen. De chemicaliëntank wordt continu aangevuld met overeenkomstige chemicaliën op basis van de concentratie van de oplossing en regelmatig in zijn geheel vervangen. De vervangen afvalvloeistof wordt geloosd in het afvalwatersysteem en komt uiteindelijk voor behandeling in de rioolwaterzuiveringsinstallatie terecht. De wastank wordt gereinigd met gezuiverd water. Wanneer er siliciumwafels in de tank zitten, wordt er langzaam gezuiverd water toegevoegd en stroomt het zouthoudende afvalwater automatisch over naar het afvalwateropvangsysteem en komt uiteindelijk in de rioolwaterzuiveringsinstallatie terecht voor behandeling. Alle chemicaliën zijn in vloeibare vorm en worden automatisch gedoseerd door een membraanpomp. De reinigingsvolgorde is: beitstank * 2, wassen met water, nabeitsen (HCl/HF/DI), wassen met water, langzaam trekken, drogen * 6, met een tankgrootte van 720 liter.
1) Zuur wassen
Voor een zeer zuivere reiniging is een verdunde zuuroplossing (3,15% HCl en 7,1% HF) nodig. De functie van HCl is om Cl- te gebruiken om metaalionen te complexeren, terwijl de functie van HF is om de oxidelaag op het oppervlak van de siliciumwafel te verwijderen, waardoor deze hydrofoberer wordt en het siliciumcomplex H2SiF6 wordt gevormd. Door te coördineren met de metaalionen worden de metaalionen losgemaakt van het oppervlak van de siliciumwafel, waardoor het metaalionengehalte van de siliciumwafel wordt verminderd. Er wordt 150 seconden lang met HF-zuur gewassen om de BSG-laag aan de voorkant en de PSG-laag aan de achterkant te verwijderen. Na zuurwassen wordt zuiver waterreiniging uitgevoerd.
HF+SiO2 → SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
2) Nabeitsen
Na de nareiniging moet een verdunde zuuroplossing (14,7% HF) worden gebruikt voor een zeer zuivere reiniging. De functie van HF is het verwijderen van de oxidelaag op het oppervlak van de siliciumwafel, waardoor deze hydrofoberer wordt en het siliciumcomplex H2SiF6 wordt gevormd. Door de complexering met metaalionen worden de metaalionen losgemaakt van het oppervlak van de siliciumwafel, waardoor het metaalionengehalte van de siliciumwafel wordt verminderd.
De chemische reacties die optreden tijdens het beitsproces zijn als volgt: SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
De werktemperatuur van de beitstank is op kamertemperatuur en de beitstijd wordt op 100 seconden geregeld.
3) Drogen
Breng de langzaam getrokken, voorgedehydrateerde kristallijne siliciumwafel over naar een droogtank en blaas hete lucht met een hoek van 90 graden op en neer op de wafer om te drogen, met behulp van elektrische verwarming.
Het bovengenoemde zure wasproces zal zuur afvalwater met een hoge concentratie produceren dat HCl en fluorwaterstofzuur bevat (W21) en zuur afvalwater met een hoge concentratie dat fluorwaterstofzuur bevat (W23), en in het algemeen zuur reinigingsafvalwater (W22, 24, 25). De bovenstaande bewerking wordt uitgevoerd in een gesloten reinigingsmachine, en het zure wasproces zal vervluchtigen en zuur afgas produceren dat HCl en HF (G6) bevat, en zuur afgas dat HF bevat (G7), dat via pijpleidingen wordt opgevangen en naar de fabriek wordt gestuurd. de zure afgaswastoren voor behandeling.
ALD
Gebruik ALD-apparatuur om een laag Al2O3 op het oppervlak van siliciumwafels aan te brengen om de passivatie- en onzuiverheidsabsorptie-effecten te verbeteren. De belangrijkste methode is om gasvormig Al (CH3) 3 te laten reageren met waterdamp (H2O) om Al (OH) 3 te genereren, dat zich aan het oppervlak van siliciumwafels hecht en methaangas produceert.
De belangrijkste reactievergelijking is:
Al(CH3)3+3H2O→Al(OH)3+3CH4↑
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑
De ALD-apparatuur is een gesloten onderdrukapparaat, uitgerust met een inlaat, uitlaat en inlaat/uitlaat. De verwarming is elektrisch en de apparatuur wordt geleverd met een olievrije droge mechanische vacuümpomp. Nadat de productie is begonnen, stuurt de robotarm eerst de batterijcellen naar de ALD-apparatuur en sluit de toevoerpoort. Verwarm tot een bepaalde temperatuur, evacueer en breng de druk in de apparatuur op het vereiste niveau voor productie. Door afwisselend de gasfasevoorloper TMA- en H2O-pulsen in de reactiekamer te introduceren en het afzettingssubstraat chemisch te adsorberen en erop te reageren, wordt een afzettingsfilm AL2O3 gegenereerd. Ten slotte wordt het methaanuitlaatgas in de apparatuur vervangen door stikstofgas en wordt de apparatuur ingeschakeld om de siliciumwafel automatisch te verwijderen.
De belangrijkste verontreinigende stof in dit proces is het uitlaatgas methaan (G8), dat wordt afgezogen door een vacuümpomp en behandeld door een roestvrijstalen silaanverbrandingscilinder en een watersproeiapparaat.
Coating aan de voorkant
Het basisprincipe is om hoogfrequente lichtontlading te gebruiken om plasma te genereren dat het dunnefilmafzettingsproces beïnvloedt, de ontleding, combinatie, excitatie en ionisatie van gasmoleculen bevordert en de vorming van reactieve groepen bevordert. Door de aanwezigheid van NH3 vergemakkelijkt het de stroming en diffusie van actieve groepen, verhoogt het de groeisnelheid van dunne films en verlaagt het de afzettingstemperatuur aanzienlijk.
De belangrijkste chemische reacties die optreden tijdens de PECVD-afzetting van siliciumnitrideoxidefilms zijn:
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
De PECVD-positieve filmapparatuur is een gesloten onderdrukapparaat, elektrisch verwarmd en wordt geleverd met een olievrije droge mechanische vacuümpomp. Tijdens de productie wordt eerst stikstof in de apparatuur gevuld en voltooit de robotarm het laden van de siliciumwafels. Nadat de apparatuur externe druk heeft bereikt, worden de inlaat en uitlaat geopend en komt de grafietboot automatisch de apparatuur binnen en sluit de inlaat en uitlaat. Stofzuigen en diverse veiligheidscontroles uitvoeren. Nadat u de veiligheid heeft bevestigd, voert u silaan- en ammoniakgas in om de stikstofoxide-siliciumcoating in de apparatuur te voltooien. Nadat de coating is voltooid, wordt het restgas in de speciale gasleiding en apparatuur afgevoerd via stikstofgas, en vervolgens worden de inlaat en uitlaat geopend voor afvoer. Ga na het afkoelen het sorteerproces in en ga verder met het volgende proces.
Analyse van het vervuilingsproductieproces: De belangrijkste vorm van vervuiling in dit productieproces is het coaten van afvalgas (silaan, overtollig lachgas, overtollige ammoniak, waterstof, stikstof, enz.) (G9), dat eerst wordt behandeld in de roestvrijstalen silaanverbranding cilinder door het geïnduceerde treksysteem en vervolgens afgevoerd na behandeling door de sproeitoren.
Achtercoating
De belangrijkste chemische reacties die optreden tijdens de PECVD-afzetting van siliciumnitrideoxidefilms zijn:
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
De PECVD-rugfilmapparatuur is een gesloten onderdrukapparaat, elektrisch verwarmd en wordt geleverd met een olievrije droge mechanische vacuümpomp. Tijdens de productie wordt eerst stikstof in de apparatuur gevuld en voltooit de robotarm het laden van de siliciumwafels. Nadat de apparatuur externe druk heeft bereikt, worden de inlaat en uitlaat geopend en komt de grafietboot automatisch de apparatuur binnen en sluit de inlaat en uitlaat. Stofzuigen en diverse veiligheidscontroles uitvoeren. Nadat u de veiligheid heeft bevestigd, voert u silaan- en ammoniakgas in om de stikstofoxide-siliciumcoating in de apparatuur te voltooien. Nadat de coating is voltooid, wordt het restgas in de speciale gasleiding en apparatuur afgevoerd via stikstofgas, en vervolgens worden de inlaat en uitlaat geopend voor afvoer. Ga na het afkoelen het sorteerproces in en ga verder met het volgende proces.
Analyse van het vervuilingsproductieproces: De belangrijkste vorm van vervuiling in dit productieproces is het coaten van afvalgas (silaan, overtollig lachgas, overtollige ammoniak, waterstof, stikstof, enz.) (G9), dat eerst wordt behandeld in de roestvrijstalen silaanverbranding cilinder door het geïnduceerde treksysteem en vervolgens afgevoerd na behandeling door de sproeitoren.
Metalisatie
1) Afdrukken
Tijdens het printproces bevindt de slurry zich boven het scherm en wordt de schraper met een bepaalde druk op het scherm gedrukt, waardoor het scherm vervormt en in contact komt met het oppervlak van de siliciumwafel. De slurry wordt geëxtrudeerd en komt in contact met het oppervlak van de siliciumwafel; Het oppervlak van de siliciumwafel heeft een sterke adsorptiekracht, die de slurry uit de gaasgaten dwingt. Op dit punt draait de schraper en de eerder vervormde gaasplaat zorgt er onder goede herstelkracht voor dat de slurry soepel op het oppervlak van de siliciumwafel valt. Zilverpasta is een pasta-achtige drukpasta gemaakt van ultrafijn en hoogzuiver zilver en aluminiumpoeder als hoofdmetaal, aangevuld met een bepaalde hoeveelheid organisch bindmiddel en hars als hulpstoffen.
Ten eerste: afdrukken en drogen van de achterelektrode: lokaliseer en print de achterelektrodepasta (inclusief laserboorposities) (zilverpasta) nauwkeurig op de achterkant van de batterij en droog deze snel bij lage temperatuur om ervoor te zorgen dat de afgedrukte achterelektrode niet wordt beschadigd tijdens de volgende afdrukstap.
Ten tweede, afdrukken en drogen van fijne rasterlijnen op de achterkant: plaats en print fijne rasterlijnpasta (zilverpasta) nauwkeurig op de achterkant van de batterij en droog deze snel bij lage temperatuur. Het belangrijkste doel is om contact te maken met het siliciumsubstraat, stroom over te brengen en opnieuw te dopen om de recombinatie van de dragers te verminderen en de boost te vergroten.
Vervolgens worden de batterijcellen, nadat ze door de flipper zijn gegaan, van achteren naar voren omgedraaid, naar boven gericht. Voer het afdrukken en drogen van positieve elektroden uit: Plaats en druk de positieve elektrodepasta (zilverpasta) nauwkeurig af op de voorkant van de batterij en droog deze snel bij lage temperatuur. De belangrijkste functie is het geleiden en transporteren van de stroom die door de fijne rasterlijnen wordt verzameld naar externe circuits of geheugen.
Tenslotte printen en drogen van de voorste fijne rasterlijnen: Positioneer en print de pasta (zilverpasta) van de voorste elektrode nauwkeurig op de voorkant van de batterij. Wacht na het afdrukken tot het de sinteroven ingaat voor solide sinteren en een goed ohms contact vormt. De belangrijkste functie is het verzamelen van stroom, het vergroten van de lichtabsorptiecapaciteit van de batterijcel en het verbeteren van de conversie-efficiëntie.
De droogtemperatuur van de mest tijdens het bovengenoemde droogproces bedraagt ongeveer 200 graden. Bij dit proces ontstaan organische vluchtige gassen (G10), waarbij de belangrijkste verontreinigende stoffen alcoholesters zijn, zoals dodecaan, berekend als VOS. Het organische afvalgas dat tijdens het printproces wordt gegenereerd, wordt opgevangen door een gasopvangkap en behandeld door een tweetraps in serie geschakelde adsorptiekast met actieve kool, en uiteindelijk afgevoerd via een uitlaatpijp. Het uitlaatkanaal moet regelmatig worden gereinigd en vrijgemaakt om de absorptie-efficiëntie te behouden.
2) Sinteren
Sinteren is het proces waarbij de belangrijkste fijne poortpasta, gedrukt op een siliciumwafel, bij hoge temperaturen in een batterijcel wordt gesinterd, waardoor de elektrode in het oppervlak kan worden ingebed, waardoor een sterk mechanisch contact en een goede elektrische verbinding wordt gevormd, wat uiteindelijk resulteert in een ohms contact. tussen de elektrode en de siliciumwafel zelf.
Bedrukte siliciumwafels worden gesinterd met behulp van een elektrische verwarmingsoven, die is verdeeld in verschillende temperatuurzones. Tijdens het sinterproces vormen de siliciumwafels de bovenste en onderste elektroden en ligt de hoogste sintertemperatuur tussen 700 en 800 graden. Tijdens dit proces verdampen de organische oplosmiddelen zoals alcoholesterdodecaan in de slurry volledig en vormen organisch afvalgas (G11), dat wordt berekend als VOS. Vervolgens wordt het volledig verbrand en behandeld door het ingebouwde hoge-temperatuur verbrandingstorenapparaat van de apparatuur, en samen met het printafvalgas wordt het geadsorbeerd en behandeld door een tweetraps in serie verbonden actieve kooladsorptiebox. Na adsorptie wordt het via de uitlaatpijp afgevoerd.
3) Elektrische injectie
Na het sinteren van de batterijcellen wordt de methode van het direct injecteren van ladingsdragers (omgekeerde injectie van gelijkstroom) gebruikt om de geladen toestand van waterstof in het siliciumlichaam te veranderen, waardoor het rottende boorzuurstofcomplex effectief kan worden gepassiveerd en kan worden omgezet in een stabiel geregenereerd staat, waardoor uiteindelijk het doel van anti-lichtverval wordt bereikt.
Proefverpakking
Na voltooiing van de productie van zonnecellen zullen testinstrumenten worden gebruikt om de elektrische prestatieparameters van de zonnecel te testen (zoals het meten van de IV-curve en het lichtconversiepercentage). Nadat de test is voltooid, wordt de batterij volgens bepaalde normen automatisch in meerdere niveaus verdeeld. Wanneer het aantal batterijcellen in een bepaald niveau de gespecificeerde limiet bereikt, herinnert het apparaat de operator eraan om ze uit de verpakking te halen. Het apparaat heeft ook een fragmentdetectiefunctie, die fragmenten onmiddellijk verwijdert wanneer ze worden ontdekt, in plaats van ze te testen als complete batterijen, wat resulteert in lege batterijcellen (S2).