傳統(tǒng)單晶硅的加工(獨(dú)家)
在實(shí)際研磨過程中要不斷加入研磨劑。硅是一種硬度很高的材料,所以能夠用于研磨硅晶體的磨料必須具有比硅更高的硬度。目前可以作為硅片研磨的磨料材料主要Al2O3、SiC、ZrO2、SiO2、B4C 等高硬度材料,其中以Al2O3 和SiC 應(yīng)用較為普遍。磨料的粒徑應(yīng)該盡可能地均勻,對(duì)最大粒徑應(yīng)有明確的規(guī)定,混入磨料中的少量大顆粒可能會(huì)在硅片表面產(chǎn)生嚴(yán)重的劃傷。實(shí)際應(yīng)用的研磨劑是用粉末狀磨料與礦物油配制而成的懸浮液,在使用前研磨劑應(yīng)進(jìn)行充分的攪拌,經(jīng)過研磨的硅片從上面向下看可以大致地劃分為多晶層,鑲嵌層,高缺陷層和完整晶體等層。
化學(xué)腐蝕
切片后,硅片表面有機(jī)械損傷層,目前利用X 射線雙晶衍射的方法來測(cè)量硅片的機(jī)械損傷層厚度。因此,一般切片后,在制備太陽電池前,需要對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)腐蝕,去除損傷層。每化學(xué)腐蝕一次,進(jìn)行一次X 射線雙晶衍射,目的是考慮是否進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)腐蝕。腐蝕液的類型、溫度、配比、攪拌與否以及硅片放置的方式都是硅片化學(xué)腐蝕效果的主要影響因素,這些因素既影響硅片的腐蝕速度,又影響腐蝕后硅片的表面質(zhì)量。目前使用較多的是氫氟酸、硝酸和乙酸混合的酸性腐蝕液,以及氫氧化鉀或氫氧化鈉等堿性腐蝕液。對(duì)于太陽電池用晶體硅的化學(xué)腐蝕,一般利用氫氧化鈉腐蝕液,腐蝕深度要超過硅片機(jī)械損傷層的厚度,約為20~30um。
拋光
在氫氧化鈉化學(xué)腐蝕時(shí),采用10%~30%的氫氧化鈉水溶液,溫度 80~90℃,將硅片浸入腐蝕液中,腐蝕液不需攪拌,腐蝕后硅片的平行度較好;堿腐蝕后硅片表面相對(duì)比較粗糙。如果堿腐蝕的時(shí)間較長(zhǎng),硅片表面還會(huì)出現(xiàn)像金字塔結(jié)構(gòu)的形狀,稱為“絨面”,這種“絨面”結(jié)構(gòu)有利于減少硅片表面的太陽光反射,增加光線的入射和吸收。所以在單晶硅太陽電池實(shí)際工藝中,一般將化學(xué)腐蝕和絨面制備工藝合二為一,以節(jié)約生產(chǎn)成本。而酸腐蝕,主要是濃硝酸等,會(huì)產(chǎn)生一些如NOx 等有毒氣體。拋光是硅片表面的最后一次重要加工工序,也是最精細(xì)的表面加工。拋光工藝的目的是獲得潔凈無損傷,平整的硅片表面。
包裝和儲(chǔ)存
合格的拋光片對(duì)其包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)也有要求,如果處理不當(dāng)會(huì)造成拋光片的二次沾污面影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如要降低硅片的有機(jī)物含量,包裝,儲(chǔ)存環(huán)境則是關(guān)鍵所在。具體為:
1 拋光片的超凈防靜電包裝
對(duì)于硅拋光片的包裝要注意以下一些的問題:
a.包裝時(shí)應(yīng)保證一定的溫度、濕度、潔凈度和良好的氣氛環(huán)境;
b.包裝材料應(yīng)能保證硅拋光片包裝后不會(huì)受擠壓、擦傷和沾污,一般采用符合潔凈度要求較高的內(nèi)包裝袋,并用可靠的真空或充氮方式進(jìn)行熱壓焊封口。
2 拋光片的儲(chǔ)存
由于硅拋光片表面的化學(xué)性質(zhì)活潑,雖然硅拋光片在包裝時(shí)一般都采用了真空或充氮密封包裝等措施,硅拋光片的儲(chǔ)存期仍不宜過長(zhǎng)。
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