(1) 텍스처링

절단 공정에서 원료 실리콘 웨이퍼는 표면에 약 10~15μm 두께의 손상 층을 형성합니다. 이 층은 실리콘 웨이퍼 매트릭스의 상태가 다르기 때문에 기본적으로 매트릭스까지 벗겨져 심각한 영향을 미칩니다. 태양 전지의 성능을 향상시키기 위해 이러한 손상층을 제거하기 위해 통합 텍스처링 생산 라인에서 기술 변환 프로젝트 텍스처링 프로세스가 수행되며 주요 프로세스에는 사전 세척, 텍스처링, 사후 세척, 산세 4 공정이 포함되며 각 공정은 순수 세척 후입니다. , 그리고 마침내 건조됩니다.

사전 청소 과정. 본 프로젝트의 텍스처링 전에 단결정 실리콘 웨이퍼는 먼저 수산화칼륨과 과산화수소 용액을 사용하여 실리콘 웨이퍼 표면의 손상층과 불순물을 제거해야 하며, 잿물의 초기 농도는 KOH:H2O2:물 = 9:24입니다. : 370, 욕조 온도는 약 70 °C입니다. 생산 과정에서 과산화수소는 강력한 산화제이며 산화 규소 시트의 환원제, 유기물, 비금속 및 대부분의 금속 불순물로 사용할 수 있습니다. 과산화수소는 알칼리성 조건에서 점차 분해되며, 수산화칼륨도 반응에 의해 소모됩니다. 수조의 농도에 따라 탱크에 자동으로 보충하는 장치로, 각 탱크의 보충속도는 0.26L/min, 비율은 KOH:H2O2:물=0.45:5.5:5이다. 각 생산 라인에는 총 2개의 알칼리 세척 탱크가 장착되어 있으며, 실리콘 웨이퍼 체류 시간은 약 3분이며, 탱크 액체는 하루에 한 번 교체되고 폐수 처리 시설로 배출되어 처리됩니다.

순수 세척 공정 1. 사전 세척된 실리콘 웨이퍼를 싱크대에서 순수로 세척하며, 세척 탱크의 물 용량은 360L, 세척수는 자동으로 보충되며, 보충 가속 속도는 15.88L/min, 넘친 물은 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 각 생산 라인에는 약 15.88L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

텍스처링 과정. 세척 후 단결정 실리콘 웨이퍼는 알칼리 텍스처링 섹션으로 들어가고 수산화칼륨 수용액과 텍스처링 첨가제를 사용하여 알칼리 텍스처링이 수행됩니다. 잿물의 초기 농도는 수산화칼륨: 첨가제: 물 = 12:3:390, 생산 과정에서 장비는 욕조 농도에 따라 자동으로 탱크를 보충하며 단일 탱크 보충 속도는 1.649L/min입니다. 재충전 비율은 KOH:첨가제:물 = 9:5.2:34입니다. 각 생산 라인에는 3개의 알칼리 텍스처링 탱크가 설치되어 있으며, 실리콘 웨이퍼 텍스처링의 각 배치는 약 9분이 소요되고, 텍스처링 액체는 하루에 한 번 교체되며, 교체량은 각 탱크의 용량은 약 398L이며, 폐수는 폐수처리시설로 배출되어 처리됩니다.

순수 세척 공정 2. 텍스처링 후 실리콘 웨이퍼는 순수로 세척해야 하며 세척 탱크의 물 용량은 360L, 세척수는 자동으로 보충되고 보충 가속 속도는 15.88L/min이며 오버플로는 다음과 같습니다. 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 각 생산 라인에는 약 15.88L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

청소 후 과정. 세척된 단결정 실리콘 웨이퍼는 후세정 탱크로 들어가 표면의 금속 이온을 세척합니다. 염산 수용액, 염산 수용액 초기 구성 농도 HCl : 물 = 1 : 360, 수조 온도 약 30 ° C를 사용하여 세척 한 후 생산 과정에서 장비가 탱크 농도에 따라 자동으로 산을 보충합니다. 단일 탱크 보충 속도는 0.022L/min, 비율은 HCl:물 = 0:4.42.5, 실리콘 웨이퍼 세척의 각 배치는 약 100초가 소요됩니다. 사후 세척 탱크는 하루에 한 번 교체되며 각 교체량은 361L, 각 생산 라인은 1개의 탱크로 구성되어 있으며, 폐수는 폐수처리시설로 배출되어 처리됩니다.

순수 세정 공정 3. 세정 후 처리 후 실리콘 웨이퍼를 순수로 세정해야 하며 세정 탱크의 물 용량은 360L, 세정수는 자동으로 보충되며 보충 가속 속도는 15.88L/min입니다. , 오버플로된 물은 폐수처리장으로 배출되어 처리됩니다. 각 생산 라인에는 약 15.88L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

산세 과정. 세척된 단결정 실리콘 웨이퍼는 산세척 탱크에서 산세척되어 실리콘 웨이퍼 표면의 SiO2를 제거합니다. 산세는 불산, 염산 수용액을 채택하고 산의 초기 농도는 HF:HCl: 순수 = 30:40:120, 욕조 온도는 약 30°C이며 생산 과정에서 장비가 자동으로탱크의 농도에 따라 산성 용액을 보충하며 재충전 속도는 0.127L/min, 비율은 HF:HCl = 5.38:4.04입니다. 실리콘 웨이퍼의 각 배치는 세척하는 데 약 100초가 소요되며, 산세 용액은 하루에 한 번 교체되고, 각 교체량은 190L이며, 각 생산 라인에는 산세 탱크 1개가 설치되고, 폐수는 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 치료.

순수 세척 공정 4. 텍스처링 후 실리콘 웨이퍼는 순수로 세척해야 하며 세척 탱크의 물 용량은 360L, 세척수는 자동으로 보충되고 보충 가속 속도는 15.88L/min이며 오버플로는 다음과 같습니다. 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 각 생산 라인에는 약 15.88L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

온수 세척 과정. 순수 세척 후 실리콘 웨이퍼를 뜨거운 물로 다시 세척하고 수온은 약 60 °C이며 각 배치 세척에는 약 100초가 소요되며 세척수는 자동으로 보충되고 오버플로 배출 폐기물은 폐수 처리로 처리됩니다. 설비를 갖추고 있으며, 탱크당 토출량은 약 15.88L/min입니다.

건조. 순수 세척 후 실리콘 웨이퍼를 건조기로 옮기고 실리콘 웨이퍼를 뜨거운 공기로 상하로 건조시키고 건조기는 전기 가열을 채택합니다.

(2) 인 확산

쌓인 실리콘 웨이퍼를 확산기의 석영 튜브에 넣고 석영 용기에서 가열한 다음 질소를 사용하여 고온 조건에서 튜브에 산소와 인을 운반하여 반응에 참여합니다. 인 원료 화합물은 고온에서 분해되어 실리콘 웨이퍼는 인 원자의 분위기로 채워진 석영 튜브에 들어 있으며, 인 원자는 실리콘 웨이퍼의 표면층 전체에서 침투하여 실리콘 내부로 침투하여 확산됩니다. 실리콘 원자의 빈 공간을 통해 웨이퍼.

이 프로젝트에서는 액체 공급원인 옥시염화인을 사용하여 확산로에서 실리콘 웨이퍼를 확산시킵니다. 확산로는 전기 가열이 가능한 완전 밀폐형 장치입니다. 구체적인 공정은 다음과 같습니다. 먼저 대량의 N2 흐름을 통과시켜 확산로 석영 튜브의 공기를 제거하고 확산로를 가열한 후, 가열로 온도가 920°C로 상승하고 일정해질 때까지 기다린 후 웨이퍼를 석영에 넣습니다. 보트, 5 분 동안 예열을 위해 노 입으로 보낸 다음 확산을 위해 일정한 온도 영역으로 밀어 넣습니다.

반응이 완료된 후 인 원자는 재증착(PN 접합)에 의해 실리콘 웨이퍼로 확산됩니다. 반응 중 Si와 O2가 과량화되어 POCl₃가 완전히 재반응되었으며, 반응에서 생성된 Cl2는 파이프라인을 통해 산미스트 정제탑으로 보내져 처리되었다.

(3) 레이저 SE.

SE 태양전지는 선택적 방출체입니다. SE 태양전지의 주요 특징은 금속화 영역에 인을 고농도로 도핑하고, 빛 영역에 인을 저농도 도핑하는 것입니다. 금속화 영역의 조밀한 확산 영역은 깊고 금속과 같은 불순물은 소결 과정에서 깊은 에너지 준위를 형성하기 위해 고갈 영역에 들어가기가 쉽지 않으며 역방향 누출이 적고 병렬 저항이 높습니다. 조명 영역의 도핑 농도가 낮고 단파 응답이 좋으며 단락 전류가 높습니다. 횡확산 높은 접합과 낮은 접합의 전면 필드는 명백한 효과를 가지며 이는 광생성 캐리어 수집 및 기타 이점에 도움이 됩니다. SE 태양전지의 효율은 기존 태양전지보다 높기 때문에 일부 국내 기업에서는 SE 태양전지를 만들기 위해 다양한 기술을 사용하는 것을 연구하고 있습니다.

(4) 습식 에칭.

확산 공정으로 인해 실리콘 웨이퍼의 앞면과 뒷면에 P형 층이 형성되고, 표면에는 인규산염 유리가 형성됩니다. 확산 및 매듭화 후에는 실리콘 웨이퍼의 뒷면과 가장자리에 있는 P형 층을 제거하고 실리콘 웨이퍼를 다시 부식시켜 확산 과정에서 실리콘 웨이퍼에 의해 형성된 표면 인 실리카 유리를 제거해야 합니다. 산화물 층의 부식 과정에서 소량의 질산과 불산이 실리콘과 반응하여 실리콘 복합체를 형성합니다.

산성 에칭 욕조. 그런 다음 레이저 SE의 단결정 실리콘 웨이퍼를 산으로 에칭합니다. 불산 수용액을 사용하여 산 에칭합니다. 산의 초기 농도는 HF: H2O=35:400, 생산 중 욕조 온도는 약 30°C입니다. 공정에서 장비는 탱크의 농도에 따라 자동으로 산을 보충하며, 보충 속도는 0.66L/min이고, 실리콘 웨이퍼 세척의 각 배치는 약 80초가 소요되며, 산세 용액은 2개월마다 교체되며, 각 교체량은 다음과 같습니다. 435L, 폐수는 폐수 처리장으로 배출됩니다.치료를 위한 시설.

순수 세정조 1. 습식 에칭된 실리콘 웨이퍼를 싱크대에서 순수로 세정하고, 세정조의 물량은 150L이며, 세정수는 자동으로 보충되고, 보충 가속률은 8.82L/min이며, 넘친 물은 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 각 생산 라인에는 탱크 당 약 8.82L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

알칼리 탱크. 중화 및 세척을 위한 수산화칼륨 순수 수용액이 포함된 산성 에칭 실리콘 웨이퍼, 잿물의 초기 농도는 수산화칼륨: 물 = 11:145, 욕조 온도는 약 31°C이며, 생산 과정에서 장비가 자동으로 보충됩니다. 탱크 농도에 따른 잿물, 단일 탱크 보충 속도는 0.17L/min, 각 생산 라인은 총 1개의 알칼리 세척 탱크로 설정되고, 각 탱크 체류 시간은 약 30초이며, 탱크는 2번마다 교체됩니다. 수개월 동안 각 탱크 용량은 156L이며, 폐수는 폐수처리시설로 배출되어 처리됩니다.

순수 세정조 1. 사전 세정된 실리콘 웨이퍼를 싱크대에서 순수로 세정하고, 세정조의 물량은 150L이며, 세정수는 자동으로 보충되며, 보충 가속률은 8.82L/min, 넘친 물은 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 각 생산 라인에는 탱크 당 약 8.82L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

산세 탱크. 세척 후 산세를 하고, HF 수용액으로 산세를 한다. 각 생산 라인은 1개의 산세척 탱크로 설정되며 실리콘 웨이퍼의 각 배치 배치 시간은 약 50초입니다. 불산 수용액, 불화수소산, 물을 사용한 산세척은 HF의 초기 구성 농도: 물 = 100:300, 탱크 온도는 상온입니다. , 생산 과정에서 장비는 탱크의 농도에 따라 자동으로 산을 보충하며 재충전 속도는 0.05L/min, 산세 용액은 하루에 한 번 교체되며 각 탱크의 교체 량은 약 400L이며 폐수는 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다.

순수 세정조 1. 사전 세정된 실리콘 웨이퍼를 싱크대에서 순수로 세정하고, 세정조의 물량은 150L이며, 세정수는 자동으로 보충되며, 보충 가속률은 8.82L/min, 넘친 물은 처리를 위해 폐수 처리 시설로 배출됩니다. 각 생산 라인에는 탱크 당 약 8.82L/min의 배출 속도를 갖는 세척 탱크가 장착되어 있습니다.

건조. 순수 세척 후 실리콘 웨이퍼를 건조기로 옮기고 실리콘 웨이퍼를 뜨거운 공기로 상하로 건조시키고 건조기는 전기 가열을 채택합니다.

(5) 열산화.

레이저 SE 처리 후 셀의 인성을 향상시키고 결정질 실리콘 구조와 전기적 특성을 향상시키기 위해 셀을 어닐링로에서 산소로 어닐링합니다. 어닐링로 가열 방식은 전기 가열입니다.

(6) 백 패시베이션.

본 제품의 백패시베이션 공정은 대형 실리콘 웨이퍼와 동일하지만 매개변수가 다릅니다.

(7) 전면에 증착된 질화규소막을 준비한다.

전면 증착된 실리콘 질화물막은 후면 증착된 실리콘 질화물막과 동일하므로 여기서는 반복하지 않습니다. 회사는 PECVD 백 패시베이션 코팅 기계 9세트를 보유하고 있으며 주요 생산 공정은 기존 생산 공정과 동일합니다.

지층에 반영된 소량의 H2와 과잉 SiH4 및 NH₃가 스테인레스 스틸 실란 연소탑으로 유입되어 처리됩니다.

(8) 레이저 홈 가공.

AlOx는 조밀한 막이기 때문에 이후에 역전계를 형성하고 실리콘 웨이퍼 뒷면에서 전류를 끌어내는 것이 불가능합니다. 따라서 레이저 슬로팅을 이용하여 실리콘 웨이퍼 뒷면에 점이나 선을 그리고 국부적인 AlOx막을 제거하여 이 국부적인 영역에 알루미늄 백필드를 형성하고 전류를 끌어내어 양극을 형성하는 방법이 필요하다. 태양전지. 실리콘 웨이퍼 레이저 공정 중 발생하는 먼지는 고효율 공기 여과 시스템으로 처리되며, 정화된 공기는 내부 순환을 통해 프로젝트의 폐쇄되고 깨끗한 작업장으로 유입되므로 배기가스 배출이 없습니다.

(9) 스크린 인쇄, 소결.

스크린 프린팅은 실리콘 웨이퍼의 뒷면과 앞면에 은페이스트를 스크린 인쇄기로 인쇄한 후 소결로를 통과하여 태양전지의 뒷면과 앞면에 인쇄된 은페이스트가 태양전지 내부로 침투하는 방식이다. 실리콘 웨이퍼를 특정 온도에서 가열해 전도성을 높이고 N형 양면 태양전지의 앞면과 뒷면에 은전극을 형성하는 방식이다. 목적스크린 인쇄는 광전지 효과에 의해 생성된 전하를 모으는 상부 전극과 하부 전극을 만드는 것입니다. 스크린 인쇄에 사용되는 은 페이스트는 초미세 고순도 은 분말을 주금속으로 하고 일정량의 유기 바인더와 수지를 보조제로 사용하여 만든 페이스트 인쇄 페이스트입니다. 소결의 목적은 주로 소결된 금과 오믹 접촉을 형성하고 뒤쪽 매듭을 제거하는 것입니다. 소결 공정은 실제로 고온 확산 공정으로 실리콘을 도핑하는 공정으로 알루미늄-실리콘 공융점(577℃) 이상으로 가열해야 한다. 합금화 후, 온도가 감소함에 따라 액상의 실리콘이 재응고되어 소량의 알루미늄을 함유한 결정층이 형성되고, 이는 P층의 도너 불순물을 보상하여 알루미늄이 포함된 N층을 얻습니다. 주요 불순물로서 후면 접합을 제거하는 목적을 달성합니다.

(10) 정렬을 테스트합니다.

태양전지는 자연적으로 상온으로 냉각된 후 테스트를 위해 태양전지 전기 성능 시험기로 보내지며, 테스트 후 태양전지는 변환 효율, 색상 차이, 외관 불량에 따라 분류됩니다. 태양전지 원리 소개에서, 태양전지는 작동 원리가 적은 소수 캐리어이므로 소수 캐리어 수명은 전지의 변환 효율에 직접적인 영향을 미치며, 태양광 흡수에 의해 생성된 광생성 캐리어는 다음과 같다고 언급했습니다. 실리콘 재료의 본체와 표면에는 단결정 결함과 불순물 원자가 많기 때문에 표면을 전기 에너지로 완전히 변환할 수 없으며, 이러한 결함과 불순물로 인해 본체와 표면의 광생성 캐리어가 재구성되어 광기전 효과를 생성할 수 있는 캐리어 수가 감소하여 전자의 변환 효율이 감소합니다. 소팅(sorting)은 실리콘 웨이퍼를 전자의 변환 효율에 따라 분류하는 것으로, 그레이딩 후 실리콘 웨이퍼를 분할하여 완성된 태양전지를 얻는다.