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1、Confidential,RENA前后清洗工艺培训,Highlight,1.太阳电池基本知识 2.清洗制绒的目的 3.前清洗RENA机台及工艺介绍 4.后清洗工艺介绍 5.RENA机台常见报警信息 6.碎片改善 7.十项影响因素 8.异常图片及简单分析 9.异常处理流程,一、什么是太阳能电池,太阳电池是利用光生伏特效应，把光能直接转换成电能的一种器件。 它的工作原理可以概括成下面几个主要过程：第一，必须有光的照射，可以是单色光，太阳光或我们测试用的模拟太阳光源。第二，光子注入到半导体后，激发出电子空穴对。这些电子空穴对必须有足够的寿命保证不会在分离前被附和。第三，必须有个静电场（PN结），起分
2、离电子空穴的作用。第四，被分离的电子空穴，经电极收集输出到电池体外，形成电流。,1.太阳能电池的原理,前清洗（制绒）,扩散,PECVD SiNx,后清洗（刻边/去PSG）,丝网印刷 /烧结/测试,2.制造太阳能电池的基本工艺流程,二、前清洗（制绒）,制绒按工艺不同可分为碱制绒和酸制绒： 利用碱溶液对单晶硅不同晶面有不同的腐蚀速率（各向异性腐蚀），对（100）面腐蚀快，对（111）面腐蚀慢。如果将(100)作为电池的表面，经过腐蚀、在表面会出现以 (111)面形成的锥体密布表面（金字塔状），称为表面织构化。 但是对于多晶硅，由于晶体排列方式杂乱，如果利用碱液，无法进行腐蚀得到良好的金字塔织构化表
3、面，此时只能用酸溶液进行各向同性腐蚀，获得表面存在许多凹坑的表面结构，也能起到良好的陷光作用。,1.制绒工艺的分类：,单晶硅片碱制绒绒面形状,多晶硅片酸制绒绒面形状,2. 陷光原理：,光在光滑半导体薄片表面上的 反射、折射和透射,陷光原理图,当入射光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面形成二次吸收或者多次吸收，从而增加吸收率。,腐蚀深度在4.4 0.4m 时，制绒后的硅片表面反射率要一般在20%25%之间，此时得到的电性能较好。,腐蚀深度与电性能间的关系,在绒面硅片上制成PN结太阳电池，它有以下特点: (l)绒面电池比光面电池的反射损失小，如果再加减反射膜，其反射率可进一步降低。 (
4、2)入射光在光锥表面多次折射，改变了入射光在硅中的前进方向，不仅延长了光程，增加了对红外光子的吸收，而且有较多的光子在靠近PN结附近产生光生载流子，从而增加了光生载流子的收集几率。 (3)在同样尺寸的基片上，绒面电池的PN结面积比光面大得多，因而可以提高短路电流，转换效率也有相应提高。 (4)绒面也带来了一些缺点:一是工艺要求提高了；二是由于它减反射的无选择性，不能产生电子空穴对的有害红外辐射也被有效地耦合入电池，使电池发热；三是易造成金属接触电极与硅片表面的点接触，使接触电阻损耗增加。,三、RENA Intex前清洗（酸制绒）工艺,RENA清洗设备 注：前、后清洗设备外观相同，内部构造和作用
5、原理稍有不同,1.RENA前清洗工序的目的：,去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤） 清除表面油污（利用HF）和金属杂质（利用HCl） 形成起伏不平的绒面，增加对太阳光的吸收，增加PN结面积，提高短路电流（Isc），最终提高电池光电转换效率。,前清洗工艺步骤： 制绒碱洗 酸洗吹干,Etch bath,Dryer1,Rinse1,Alkaline Rinse,Rinse2,Acidic Rinse,Rinse3,Dryer2,RENA Intex前清洗设备的主体分为以下八个槽，此外还有滚轮、排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。,2.设备构造,Etch bath：刻
6、蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3 ，作用： 1.去除硅片表面的机械损伤层； 2.形成无规则绒面。,Alkaline Rinse：碱洗槽 。 所用溶液为KOH，作用： 1. 对形成的多孔硅表面进行清洗； 2.中和前道刻蚀后残留在硅片表面的酸液。,Acidic Rinse：酸洗槽 。 所用溶液为HCl+HF，作用： 1.中和前道碱洗后残留在硅片表面的碱液； 2.HF可去除硅片表面氧化层（SiO2），形成疏水表面，便于吹干； 3.HCl中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片表面金属离子。,HNO3+Si=SiO2+NOx+H2O SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O SiF4+2HF=H2SiF6 Si+2KOH+H2O K2SiO3 +2H2 NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O HNO3 + NO + H2O = HNO2,3. 酸制绒工艺涉及的反应方程式:,
