晶体硅生产的工艺流程详解
硅材料是当前最重要的半导材
料,目前常用的太阳能电池是硅电
池。单质硅是比较活泼的一种非金
属元素,它能和
96 种稳定元素中
的
64 种元素形成化合物。硅的主要
用途是取决于它的半导性。
晶体硅包括单晶硅和多晶硅,晶体硅的制备方法大致是先用碳还原
SiO2 成为 Si,
用
HCl 反应再提纯获得更高纯度多晶硅,单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,
然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。硅的单晶体。具有基本完整的点
阵结构的晶体。用于制造太阳能电池的多晶硅纯度要求达到
99.9999%。
晶体硅生产一般工艺流程
⑴ 清洗
清洗的目的:
1 去除硅片表面的机械损伤层。
2 对硅片的表面进行凹凸面(金字塔绒面)处理,增加光在太阳电池片表面的折射次数,
利于太阳能电池片对光的吸收
,以达到电池片对太阳能价值的最大利用率。
3 清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。
化学清理原理:
HF 去除硅片表面氧化层:
HCl 去除硅片表面金属杂质:盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与溶解片
子表面可能沾污的杂质,铝、镁等活泼金属及其它氧化物。但不能溶解铜、银、金等不活泼
的金属以及二氧化硅等难溶物质。
安全提示:
NaOH、HCl、HF 都是强腐蚀性的化学药品,其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤
害到人的皮肤、眼睛、呼吸道,所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、
长袖胶皮手套。一旦有化学试剂伤害了员工的身体,马上用纯水冲洗
30 分钟,送医院就
医。
⑵ 制绒
制绒的目的:减少光的反射率,提高短路电流
(Isc),最终提高电池的光电转换效率。