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지식

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TOPCon 기술의 각 과정

TOPCon 기술의 각 과정
Nov 15, 2023

1.텍스처링

텍스처링 섹션(총 6개 라인)에는 사전 세척 - 텍스처링 전 순수 세척 - 텍스처링*3 - 텍스처링 후 순수 세척 - 사후 세척 - 세척 후 순수 세척 - 산세 - 산세 후 순수 세척 - 느린 작업이 포함됩니다. 리프팅 사전 탈수 - 건조 *5 및 기타 모듈.

texturing

1) Pre-cleaning 목적 : NaOH 용액과 H2O2 용액을 이용하여 Silicon Wafer 표면에 부착된 불순물(유기물, 금속 불순물 등)을 제거하는 것입니다.

2) 알칼리 벨벳 제조 목적 : 실리콘 표면의 이방성 부식을 잿물에 의해 수행하여 표면크기 5um의 피라미드를 형성하며, 피라미드 스웨이드는 우수한 광포획 및 반사방지 효과(10%)를 갖는다. 알칼리성 텍스처링은 NaOH 용액과 텍스처링 첨가제를 사용합니다.

3) 알칼리 텍스처링 후 실리콘 웨이퍼를 세척한 후 세척 후 탱크에 들어가 잔류 유기물을 제거하고 실리콘 웨이퍼 표면의 청결을 보장하여 셀의 변환 효율을 어느 정도 향상시킵니다.

4) 산세 후 고순도 세척을 위해서는 묽은 산성용액(3.15% HCl, 7.1% HF)을 사용해야 하며, HCl의 기능은 잔류 NaOH를 중화시키는 기능, HF의 기능은 산화층을 제거하는 기능이다. 실리콘 웨이퍼의 표면에 실리콘 웨이퍼의 표면을 더욱 소수성으로 만들어 실리콘 H2SiF6 착물을 형성합니다. 이는 금속 이온과의 착물화를 통해 실리콘 웨이퍼 표면에서 금속 이온을 분리하여 금속 이온 함량이 실리콘 웨이퍼를 축소하고 확산 결절을 준비합니다. 산 세척 후에는 순수 세척이 이루어집니다.

5) 느린 리프팅 사전 탈수의 목적: 일반적으로 순수 세척의 마지막 단계로 결정질 실리콘 웨이퍼 표면의 사전 탈수입니다. 순수한 물로 세척된 결정질 실리콘 웨이퍼는 슬로우 드로잉 탱크로 옮겨지고, 실리콘 웨이퍼는 먼저 순수한 물에 담그고 완전히 담근 다음 매니퓰레이터와 행잉 바스켓을 통해 천천히 위쪽으로 들어 올려 표면 장력으로 물을 끌어 내릴 수 있습니다. 실리콘 웨이퍼에 필름을 붙인다.

6) 건조: 웨이퍼를 건조 탱크로 옮기고 90°C의 뜨거운 공기를 웨이퍼에 불어넣어 건조시키며, 건조는 전기 가열을 사용합니다.

2 붕소 확산

 Boron diffusion 

확산 공정의 목적은 실리콘 웨이퍼에 PN 접합을 형성하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것입니다. PN 접합 제조 장비는 확산로이며, 본 프로젝트는 기체 삼염화붕소를 사용하여 확산로에서 실리콘 웨이퍼를 확산시키고, 붕소 원자는 확산을 통해 실리콘 웨이퍼에 들어가고 동시에 붕규산 유리 층을 형성합니다. 실리콘 웨이퍼의 표면.

3 SE 레이저 재도핑

SE laser redoping 

레이저 도핑 기술은 실리콘 웨이퍼와 금속 그리드(전극)의 접촉 부분에 고농도 도핑을 하고, 전극 외부는 저농도 도핑을 유지하는 방식이다.

4 후산화

Post-oxidation 

레이저 SE로 실리콘 웨이퍼의 표면을 처리한 경우, 레이저 스폿 에너지에 의해 붕소 확산 표면(광이 닿는 표면)의 산화층이 파괴됩니다. 알칼리 연마 에칭에서는 실리콘 웨이퍼의 인 확산 표면(광택 표면으로)을 보호하기 위해 마스킹 층으로 산화물 층이 필요합니다. 따라서 레이저 SE로 스캔한 표면에는 산화물 수리가 필요합니다.

4.에칭

1) BSG 제거 : 실리콘 웨이퍼를 체인 세척기에서 물 위에 띄워서 뒷면의 BSG를 제거하며(뒷면은 산과 접촉), 산의 주성분은 24.5% HF이다.

2) 백에칭(Back Etching) : 실리콘 웨이퍼 뒷면의 반사율을 높이기 위해 알칼리+연마제로 실리콘 웨이퍼 뒷면을 연마합니다. 알칼리 연마 부문(6개 라인)에는 사전 세척, 수세, 알칼리 연마*2가 포함됩니다. 과산화수소 세척(예비) - 마이크로 텍스처링(예비) - 순수 세척 - 후세정 - 순수 세척 - 산세척 *2 - 산세 후 순수 세척 - 느린 리프팅 및 사전 탈수 - 건조 *5 및 기타 모듈.

3) 사전 세정 처리된 실리콘 웨이퍼는 세정 탱크에 들어가 잔류 유기물을 제거하고 실리콘 웨이퍼 표면의 청결을 보장하여 셀 전환 효율을 어느 정도 향상시킵니다.

4) 알칼리 블라스팅 탱크에 순수를 장착하고 적당량의 NaOH 용액과 연마제를 첨가한 후(NaOH 용액은 약 1.6%, 연마제 농도는 0.97%) 실리콘의 뒷면을 웨이퍼는 65°C의 작동 온도에서 연마됩니다. 알칼리 세척 후 순수 세척을 실시합니다.

5) 후세정 및 미세조화통에 순수를 넣고 적당량의 NaOH용액과 과산화수소(약 0.55% NaOH)를 첨가한다.용액, 과산화수소 농도 0.25%) 상온 세척 비율에 따라. 세척 후에는 깨끗한 물로 세척하세요.

6) 산세 후 고순도 세척을 위해서는 묽은 산성용액(0.9% HCl, 0.23% HF)을 사용해야 하며, HCl의 역할은 잔류 NaOH를 중화시키는 역할, HF의 역할은 산화층을 제거하는 역할 실리콘 웨이퍼의 표면을 더욱 소수성으로 만들어 실리콘 H2SiF6의 복합체를 형성하고 금속 이온과의 복합체화를 통해 실리콘 웨이퍼 표면에서 금속 이온을 분리하여 금속 이온 함량이 실리콘 웨이퍼를 축소하고 확산접합을 준비합니다. 산 세척 후에는 순수 세척이 이루어집니다.

 

7) 건조 : 천천히 들어 올리고 사전 탈수 한 후 결정질 실리콘 웨이퍼를 건조 탱크로 옮기고 90 ° C의 뜨거운 공기를 실리콘 웨이퍼에 불어 건조시켜 전기적으로 가열하여 건조시킵니다.

5 현장 도핀 POPAID 증착g

POPAID 공정은 터널링 산화물층과 도핑된 결정질 실리콘층을 통합하여 플레이트 코팅을 준비하는 핵심 공정입니다.

 

먼저, 실리콘 웨이퍼는 대기 환경의 로딩 챔버로 들어가 300°의 예열 챔버로 이송된 후 PO 공정 캐비티로 들어가는데, 이때 O2는 공기 파이프를 통해 가스 분리기 블록으로 이송되고, 이온화는 RF 무선 주파수 전원에 의해 이온으로 활성화되고, 이온은 실리콘 웨이퍼 표면에서 산화되어 터널링 산화물 층을 형성합니다. 유료 캐비티로 전송되는 버퍼 캐비티, 유료 소스는 기판 뒷면에 특정 두께의 비정질 실리콘을 증착하는 동시에 PH3 가스를 증착 공정에 전달하고 기체 포스핀이 기계에 들어가고 인이 포스핀에서는 10kev 및 0.5-2kev 고전압 무선 주파수에 의해 인 이온 상태로 여기되고 이온 소스와 접지 사이에 직류 고전압이 추가되어 인 이온이 높은- 전압 전기장, 빔의 폭은 420mm이고, 실리콘 웨이퍼는 빔의 하부로 전송되고, 유료 소스의 원자는 기판으로 날아가서 P 이온을 운반하거나 P 이온과 반응하여 - 현장 인 도핑.

6. 어닐링

석영유리로 만든 반응관에 실리콘 웨이퍼를 넣고 저항선 가열로를 이용해 반응관을 일정 온도로 가열한다. ℃), 산소가 반응관을 통과하면 실리콘 웨이퍼 표면에서 Si(고체) + O2(기체) → SiO2(고체)의 화학반응이 일어납니다.

어닐링 과정에서 생성된 불순물의 재분배도 불순물을 흡수하는 역할을 하며, 이러한 유해 이온을 제거하기 위해 PSG에 의한 나트륨, 칼륨 이온의 흡착 및 고정이 이용됩니다. 오염 생산 연결 분석: 이 과정의 주요 오염 연결은 열 산소 연결의 잔류 산소와 질소입니다.

7.BOE 청소

BOE(5라인) 트로프 장비는 일체형 반밀폐형 장비로 자동화 장비에 의해 실리콘 웨이퍼가 바스켓에 담겨 로봇팔을 통해 장비 내 각 탱크 솔루션으로 변환된다. 그 중 약품탱크는 용액의 농도에 따라 해당 약품을 지속적으로 보충하며, 정기적으로 전체를 교체한다. 교체된 폐액은 폐수 시스템으로 배출되고 최종적으로 하수 처리장으로 배출되어 처리됩니다.

1) 산세척 : 고순도 세척을 위한 묽은 산성용액(3.15% HCl, 7.1% HF), HCl의 역할은 Cl-복합 금속이온을 이용하는 것이고, HF의 역할은 표면의 산화층을 제거하는 것이다. 실리콘 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼의 표면을 더욱 소수성으로 만들기 위해 금속 이온과 금속 이온의 착화합물을 통해 실리콘 복합체 H2SiF6을 형성하여 실리콘 웨이퍼 표면에서 분리되어 실리콘 웨이퍼의 금속 이온 함량이 감소, HF 산세척 150초로 전면 BSG와 후면 PSG 층을 제거하고 순수 세척 후 산세척합니다.

2) 산세 후 고순도 세정을 위해 묽은 산세용액(14.7% HF)을 사용해야 하며, HF의 기능은 실리콘 웨이퍼 표면의 산화층을 제거하여 표면을 매끄럽게 만드는 것이다. 실리콘 웨이퍼는 더 소수성이고, 실리콘 H2SiF6 복합체를 형성하고, 금속 이온과의 착물화를 통해 실리콘 웨이퍼 표면에서 금속 이온을 분리하여 실리콘 웨이퍼의 금속 이온 함량을 감소시킵니다.

3) 건조 : 천천히 들어 올리고 사전 탈수시킨 결정질 실리콘 웨이퍼를 건조 탱크로 옮기고 90°C의 뜨거운 공기를 실리콘에 불어넣는다건조용 웨이퍼 및 건조는 전기 가열을 채택합니다.

8. ALD

ALD 장비는 실리콘 웨이퍼 표면에 Al2O3 층을 코팅하여 실리콘 웨이퍼 표면의 부동태화 및 불순물 흡수 효과를 향상시키는 데 사용됩니다. 주로 Al(CH3)3 기체를 사용하여 수증기(H2O)와 반응하여 Al(OH)3를 생성하는데, 이 Al(OH)3는 실리콘 웨이퍼 표면에 부착되면서 동시에 메탄가스를 생성합니다.

9. 전면코팅

기본 원리는 고주파 광 방전을 사용하여 플라즈마를 생성하여 박막의 증착 과정에 영향을 미치고 가스 분자의 분해, 혼합, 여기 및 이온화를 촉진하고 반응기의 형성을 촉진하는 것입니다. NH3의 존재는 활성기의 흐름과 확산에 도움이 되므로 막의 성장 속도는 증가하고 증착 온도는 크게 낮아집니다.

10. 뒷면코팅

PECVD 백 멤브레인 장비는 폐쇄형 부압 장비, 전기 가열 장치이며 오일 프리 건식 기계식 진공 펌프가 함께 제공됩니다. 생산 과정에서 장비에 먼저 질소가 채워지고 로봇 팔이 실리콘 웨이퍼의 로딩을 완료하며 장비에 외부 압력이 도달한 후 입구와 출구가 열리고 흑연 보트가 자동으로 장비에 들어가고 닫힙니다. 입구와 출구.

진공청소 및 각종 안전점검을 실시하고 안전성 확인 후 실란, 암모니아를 투입하여 장비 내부에 질화규소 코팅을 완성합니다. 코팅이 완료된 후 특수가스 배관 및 장비에 남아있는 잔류가스를 질소를 통해 배출시킨 후 흡입구와 배출구를 열고 배출시킵니다. 냉각 후 마무리 공정에 들어가 후속 공정으로 들어갑니다.

11. 금속화

1) 인쇄 과정에서 슬러리가 스크린 위에 있고 스크레이퍼가 스크린에 일정한 압력을 가해 스크린이 변형되어 실리콘 웨이퍼 표면에 접촉합니다. 슬러리가 압출되어 실리콘 웨이퍼의 표면과 접촉하게 되는데, 실리콘 웨이퍼의 표면은 흡착력이 커서 슬러리를 메쉬 밖으로 빼냅니다.

2) 소결이란 실리콘 웨이퍼에 인쇄된 주 미세격자 슬러리를 고온에서 셀 내로 소결하여 전극이 표면에 매립되어 견고한 기계적 접촉과 양호한 전기적 접속을 형성하고 최종적으로 전극과 실리콘 웨이퍼 자체는 오믹 접촉을 형성합니다.

3) 전기주입된 셀을 소성한 후 캐리어를 직접 전기주입하는 방식(직류의 역주입)을 이용하여 실리콘 본체 내부의 수소의 충전 상태를 변화시켜 감쇠된 붕소-산소 복합체가 상태는 잘 부동태화되어 안정적인 재생태로 전환될 수 있으며 최종적으로 빛 방지 부패의 목적을 달성할 수 있습니다.

12 테스트 포장

TOPCon solar cells

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