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1、电池片工艺流程一、电池片工艺流程：制绒(INTEX)扩散(DIFF)后清洗(刻边/去PSG)镀减反射膜(PECVD)一丝网、烧结 (PRINTER)一测试、分选(TESTER+SORTER)包装(PACKING)二、各工序工艺介绍：(一)前清洗1. RENA前清洗工序的目的：(1) 去除硅片表面的机械损伤层(来自硅棒切割的物理损伤)(2) 清除表面油污(利用HF)和金属杂质(利用HCI)形成起伏不平的绒面，利用陷光原理，增加对太阳光的吸收，在某种程度上增加了 PN结面积，提高短路电流(Isc),最终提高电池光电转换效率。2. 前清洗工艺步骤：制绒?碱洗？酸洗?吹干Etch bath:刻蚀槽，用
2、于制绒。所用溶液为HF+HN03 ,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HCI+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02),形成疏水表面，便于吹干；(3) .HCI中的Cl-有携带金属离子的能力，可以用于去除硅片 加页表面金属离子。3. 酸制绒工艺涉及的反应方程式：HNO3+Si=SiO2+NOx?+H2OSiO2+4HF=
3、SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2 SiF6Si+2KOH+H2O ?K2SiO3 +2H24. 前清洗工序工艺要求(1) 片子表面5S控制不容许用手摸片子的表片，要勤换手套，避免扩散后出现脏片。(2) 称重a. 每批片子的腐蚀深度都要检测，不允许编造数据，搞混批次等。b. 要求每批测量4片。C.放测量片时,把握均衡原则。如第一批放在1.3.5.7道，下一批则放在2.4.6.8道，便 于检测设备稳定性以及溶液的均匀性。(3) 刻蚀槽液面的注意事项：正常情况下液面均处于绿色，如果一旦在流片过程中颜色改变，立即通知工艺人员。(4) 产线上没有充足的片源时，工艺要求：a. 停机1小时以上，要将
4、刻蚀槽的药液排到tank,减少药液的挥发。b. 停机15分钟以上要用水枪冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋I 1 及风刀。c. 停机lh以上，要跑假片，至少一批(400片)且要在生产前半小时用水枪冲洗风刀处 的滚轮，杜绝制绒后的片子有滚轮印。（5）前清洗到扩散的产品时间：最长不能超过4小时,时间过长硅片会污染氧化，到扩散污染炉小3页管，从而影响后面的电性能及效率5. 前清洗工序常见工艺问题常见故障原因及解决方法前清洗工艺刻蚀深度不稳定a观察来片是否有异常，或者来片一批中是否是不同晶棒组成，因 为不同的片子会对应不同的刻蚀速率。b查看溶液颜色，正常的颜色应该是灰色偏绿。如杲觉得颜色
5、过浅，流假片，一般以400片为一个循坏。然后测试4片硅片刻蚀深度。硅片表面有人面积黄斑观察碱槽溶液是否在循环，若没有循坏，手动打开循坏（若有循环则说明碱浓度不够，需要补加碱（硅片表面有小白条观察气刀是否被堵，通过查看硅片通过气刀下方时表面液体有无被吹 干判断。滚轮速度较低或较高a 一般我们要求滚轮在1.0-1.2的速度下流片，因为过低的速度会 影响产量，过高的速度风刀很难将硅片吹干。所以如果滚轮速度小于1.0,需要手动加液，一般按2升HF, 5升HNO3进行补液。同时可以将温度提高，以1度为一个单位升高（可在58度之间进行调整）。但是对于温度的设定，我们一般选择较低的温度，因为较低的温度下可以
6、V13页得到很稳定的化学反应，所以温度一般不建议调高，b如果滚轮速度过高，在温度降低仍不能满足要求的情况下，可以加水，但是仅能以2升为一个单位加入。前清洗工艺碱槽或酸槽不循坏观察设备卜面的循坏平衡有没有冒泡泡原因分析:a:可能风刀堵塞，使溶液跑到水槽2中；b:可能喷淋堵塞；c:可能滤芯堵塞；解决方法:a:先期在初始界面处可以发现各自对应的模板，在“ready”not ready之间闪动,此时需要工艺立即补液（HCL:HF:DI=3:2:14;KOH:DI=1:10）b:通知设备通风刀（冒泡泡）或清洗更换滤芯（补加了药水后还没循环，浮标沉到底部不起来）碱槽或酸槽流量变小工艺需要检查槽中溶液是否满
7、，如果不满则添药液;如果是满的，则通知设备检查滤芯是否需要更换或清洗。流量突变，不能达到工艺设定流量前清洗流量会突然变为0,此时设备会报警，工艺 立即到现场通知生产停止投料，通知设备人员调试设备，然后处理设备中的硅片，挑出外观未受影响的硅片继续下传，外观受影响的隔离处理水纹片用手可以抹去的，检查出料处滚轮的干净程度，一般是出料处风刀中间段滚 轮出现污染，需要设备擦拭，如果不严重，流假片也可以将脏东西带走。仇3页(二)扩散1扩散工序的目的:形成PN结2、扩散工艺步骤：LOADING-HEAT UPSTABILIZE- DEPOSITION DRIVEIN-COOL DOWN -UNLOADING
8、3. 扩散工艺涉及的反应方程式：P0CI3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。无色透明液体，具有刺激性气味。如果 纯度不高则呈红黄色。比重为1.67,熔点2?,沸点107?,在潮湿空气中发烟。P0CI3很容 易发生水解，P0CI3极易挥发。P0CI3在高温卜(600?)分解生成五氯化磷(PC和五氧化二磷(P2O5)生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅02)和磷原子由上面反应可以看出,P0CI3热分解时，如杲没有外来的氧(02)参与其分解是不充分的, 生成的PCI5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来02 存在的情况下，PCI5会进一步分解成P2O5并放出氯
9、气(CI2)生成的P2O5又进一步与硅作用，生成Si02和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了 促使P0CI3充分的分解和避免PCI5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定 流量的氧气。P0CI3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成Si02和磷原子，并在硅 片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。P0CI3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN结均匀、平整和扩散层表面良好等 优点，这对于制作具有大面积结的太阳电池是非常重要的。4. 扩散生产流程取片(来料检查)插片上舟-扩散下舟卸片出片5. 扩散工序影响因素及常见工艺问题管内气体中杂质源的浓度;扩散温度
10、;扩散时间故障表现诊断措施扩散不到1、炉门没关紧，有源被抽风抽走。1、由设备人员将炉门定位，确保石英门和石英管口很好贴合2、携带气体人氮量太小，不能将源带到管前2、增人携带气体犬N2流量3、管I I抽风太大3、将石英门旁边管口抽风减小扩散R?偏高1、扩散温度偏低1、升高扩散温度2、源量不够，不能足够掺杂2、加犬源量3、源温较低于设置20? 3、增加淀积温度4、石英管饱和不够4、做TCA(4+l)n扩散R?偏低1、扩散温度偏高1、减小扩散温度2、源温较高于20? 2、减少扩散时间不减少淀积温度扩散片与片之间R?不均匀1、扩散温度不均匀1、重新拉扩散炉管恒温扩散后单片上方块电阻不均匀扩散气流不均匀
11、，单片上源沉积不均匀1、调整扩散气 流量，加匀流板2、调整扩散片与片之间距离扩散后硅片有色斑1、甩干机扩散前硅片未甩干1、调整甩干机设备及工艺条件 13页2、扩散过程中偏磷酸滴落2、长时间扩散后对石英管进行HF浸泡清洗6扩散注意事项(1) 、必须保证扩散间的工艺卫生，所有工夹具必须永远保持干净的状态,(包括TEFLON 夹子，石英舟，舟叉，炭化硅桨)扩散间洁净度小于一万级.(2) 、任何用具不得直接与人体或者其他未经过清洗的表面接触，石英舟或石英舟叉应 放置在清洗干净的玻璃表面上，sit桨暴露在空气中的时间应越短越好，所有作业必须在洁 净窗中完成。(3) 、源瓶要严加密封，实施“双人双锁制，即
12、工艺，制造员工各一把，换源时通知巡 检，然后才可以更换。POCI3会与水反应生成P2O5和HCI,所以发现PCI3出现淡黄色时就 不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥，如果石英管内有水气存在就会使P2O5水解偏 磷酸，使管道内出现白色沉积物和在粘滞液体，另外偏磷酸会落到硅片上污染硅片。(4) 、禁止每台扩散炉四进四出。(5) 、在正常运行工艺时，舟在前进，切记不可以开断点启动。否则舟会停止，不再 前行进入炉管，但磷扩散却会继续。(6) 、扩散间传递窗的里外两扇门不能同时打开，开门时不能用力过大，防止传递窗门 破裂，绝不允许通过传递窗进行交谈。1丝网印刷丝网印刷由五大要素构成，即丝网、刮刀、浆
13、料、工作台以及基片。刮刀的作用是将浆料以一定的速度和角度将浆料压入丝网的漏13页孔中，刮刀在印刷时对丝网保持一定的压力，刃II压强在10,15Nzcm之间，刮板压力过 人容易使丝网发生变形，印刷后的图形与丝网的图形不一致，也加剧刮刀和丝网的磨损，刮 板压力过小会在印刷后的丝网上存在残留浆料。浆料是由功能组份、粘结组份和有机载体组成的一种流体，功能组份一般为贵金属或 贵金属的混合物。载体是聚合物在冇机溶剂中的溶液。功能组份决定了成膜后的电性能和机 械性能。载体决定了厚膜的工艺特性，是印刷脸和干燥膜的临时粘结剂。功能组份和粘结组 份一般为粉末状，在载体中进行充分搅拌和分散后形成膏状的厚膜浆料。烧结
14、后的厚膜导体 是由金属与粘结组份组成。有机载体包扌舌有机高分子聚合物、有机溶剂、有机添加剂等等。它调节了浆料的流变 性，固体粒子的浸润性，金属粉料的悬浮性和流动性以及浆料整体的触变性，决定了印刷质 量的优劣网版是由不锈钢织成不同网目人小的网纱及涂在网纱上的乳胶装在网框架组成。网版 图样设计开孔处则将乳胶去除，刮刀刷过网纱时可将施放在网版上的浆料透过图样开孔处印 在基材上，主要决定印刷厚度为乳胶厚度。丝网印刷时根据不同的网版张力、乳胶厚度、刮 刀卜压力量、刮刀速度、刮刀卞刀及离刀迟滞时间等等参数町得到不同的印刷厚度。此外， 浆料的粘滞性、基材表面的亲疏水性、烘干温度时间都会影响到印刷的高度及深度
15、。2印刷参数,PRINTING Alternate squeegee单程印刷:刮刀向前运动印刷一片片子，向后返回印刷下 一片;Double squeegee两次印刷:对每一块片子向前印刷一次，再向后印刷一次;Squeegee and Flood印刷后回料（常用）;Flood and squeegee回料后印刷;,SCREEN Snap-off网版间距印刷时电池到网板的距离;Park网版停止位置，印刷完成后 电池到网板的距离;Speed upward网板上升速度;QUEEGEE Down-stop刮板高度，这是印刷时 刮刀的位置；8/13 页Park刮板的停止位置，印刷和回墨完成后，印刷头的停止位置;Pressure刮刀压力；,ADVANCEMENT Positionl刮刀起始位置;Position2印刷后的返回位置;Position3印刷 后停止位置Position4印刷后开始返回时位置，机器印刷时扌舌刀后退的开始位置。,FLOOD SUEEGEE Printing speed 印刷速度;Flood speed 回料速度,X
