太陽能電池片科普系列——制絨篇

2017-11-20 18:47:26 來源:北極星太陽能光伏網(wǎng)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

濕制程是太陽能電池片生產(chǎn)工序的開端，從上級(jí)廠家或者上級(jí)原材料工廠獲得的電池片原片將從這里開始他新的生涯，作為電池片生命生涯的開始，制絨等濕制程也是整個(gè)生產(chǎn)過程中最難控制的工序之一。一、制絨的目的去

濕制程是太陽能電池片生產(chǎn)工序的開端，從上級(jí)廠家或者上級(jí)原材料工廠獲得的電池片原片將從這里開始他新的生涯，作為電池片生命生涯的開始，制絨等濕制程也是整個(gè)生產(chǎn)過程中最難控制的工序之一。

一、制絨的目的

去除機(jī)械損傷層——主要來自原片切割過程中的表面損傷；

增加電池片表面面積——為擴(kuò)散增加制結(jié)面積準(zhǔn)備；

陷光原理——大大降低電池片表面反射率；

去除雜質(zhì)——HF可以去除電池片表面油污、HCL去除金屬雜質(zhì)；

多晶絨面

單晶絨面

因單多晶晶體結(jié)構(gòu)差異，考慮到效率因素，多晶常用酸制絨，單晶多用堿制絨。多晶制絨面為不規(guī)則凹凸面，單晶制絨面為規(guī)制類金字塔結(jié)構(gòu)。主要原因是多晶內(nèi)部晶體排列方式雜亂所致，具有各項(xiàng)同性。

常見制絨機(jī)臺(tái)

陷光原理是利用光線入射到電池片表面的斜面，進(jìn)而被反射到另一斜面，以形成多次吸收。入射光在經(jīng)過多次反射，改變了入射光在硅中的前進(jìn)方向，既延長(zhǎng)了光程，又增加了對(duì)紅外光子的吸收，同時(shí)有較多的光子在靠近PN結(jié)附近產(chǎn)生光生載流子，從而增加了光生載流子的收集。

陷光原理

二、制絨工藝流程（多晶為例）

制絨槽→水洗→堿洗→水洗 →酸洗→水洗→吹干。

反應(yīng)方程式：

1: Si + 4HNO3 = SiO2 + 4NO2 + 2H2O

2: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O

3: SiF4 + HF= H2SiF6

2.1: NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

2.2: Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O

2.3: HNO3 + NO + H2O = HNO2

硅片進(jìn)入含有硝酸和氫氟酸的制絨槽，值得注意的是硅和硝酸及氫氟酸單獨(dú)均不發(fā)生反應(yīng)，但是當(dāng)三者同時(shí)相處時(shí)，反應(yīng)劇烈，所以制絨槽內(nèi)各種酸的比例要求嚴(yán)格（主要針對(duì)效率方面）。

三、制絨制程控制指標(biāo)

1、減薄量。減薄量是是制絨工序最重要的控制指標(biāo)，減薄量等于制絨前重量減去制絨后重量。它能夠直接反應(yīng)硅片在制絨工序的反應(yīng)程度，間接反應(yīng)絨面好壞，減薄量過大或者過小都會(huì)引起最終電池片的效率。減薄量的影響因素：制絨槽溫度、藥液濃度、比例、流量、怠速等

2、制絨后反射率。制絨后反射率是僅次于減薄量的監(jiān)控指標(biāo)，其主要體現(xiàn)電池片表面絨面的好壞，反射率主要的影響因素是減薄量大小以及藥液成分的比例。

3、少子壽命等。

值得重要的是不同批次或廠家的硅片在相同藥液的機(jī)臺(tái)制絨所獲得的電池片減薄量和反射率有所差異。

四、制絨車間常見事項(xiàng)

1、片源統(tǒng)計(jì)，根據(jù)不同規(guī)格電池片采用不同生產(chǎn)工藝，同時(shí)通知后道工序更改相應(yīng)工藝；

2、純水電導(dǎo)率檢測(cè)、生產(chǎn)所用均為純水，純度不高將直接導(dǎo)致電池片嚴(yán)重的質(zhì)量問題；

3、空氣溫度和潔凈度，電池片是就像襁褓中的嬰兒，任何風(fēng)吹草動(dòng)都會(huì)引起相當(dāng)大的后果；

4、化學(xué)濃度分析，對(duì)制絨槽藥液進(jìn)行定期分析，以便調(diào)整。

制絨工序不同于其他工序，藥液分析較難，肉眼幾乎無法分辨，制絨槽問題的處理完全依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)，不同藥液壽命情況下性質(zhì)不同，問題排查困難。且由于其濕制程特殊的生產(chǎn)工藝，制絨機(jī)臺(tái)一旦污染便將是電池片的全面污染。制絨車間高耗酸和耗能，機(jī)臺(tái)需要維持低溫，每天每個(gè)機(jī)臺(tái)耗酸良都在400L以上（受產(chǎn)量影響）。危險(xiǎn)系數(shù)高，維護(hù)時(shí)問題尤為突出，手工添加酸堿，濺酸濺液?jiǎn)栴}時(shí)有發(fā)生，停電等特殊情況車間內(nèi)酸的揮發(fā)將對(duì)人員造成不可逆?zhèn)ι踔羻拭ㄐ【幘徒?jīng)歷過，還請(qǐng)相關(guān)從業(yè)者很好保護(hù)自己?。?/span>

責(zé)任編輯：lixin

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與本站無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。

我要收藏

個(gè)贊