(三)硅片切割生产工艺
硅片切割生产以单晶硅棒、多晶硅锭为原料,经截断、切方、滚磨平磨、切片、清洗加工等工序,即为成品硅片。硅片生产工艺流程图如下:
截断:单晶硅棒切去头尾部分,按线切割要求切割成相应长度的圆棒;
线切方:单晶圆棒切割成125mm×125mm准方棒;多晶硅锭切方成156mm×156mm的长方体多晶硅锭;
倒角滚磨:通过滚磨机对线切方后单晶硅棒进行表面滚圆、多晶硅锭进行倒角,加工成标准的规格;
切片:硅棒或硅锭通过表面处理、粘棒后,在线切机上利用钢线、金刚砂和悬浮液等辅料将硅棒切割成硅片;
硅片清洗:用纯水将切好的硅片去除胶水,用硅片专用自动超声波清洗机去除硅片表面的附着物,使硅片表面洁净,并进行烘干处理;
硅片检验:采用电阻率测试仪、寿命仪、氧碳测试仪等测试设备检测电阻率、少子寿命和氧碳含量,对几何尺寸和表面质量进行检验;
包装入库:将成品硅片用海绵一隔一叠放后,按顾客要求的数量打包入库。
(四)太阳能电池片生产工艺
通过对单晶或多晶硅片进行加工,可以生产出太阳能电池片,其主要生产工艺流程图如下:
清洗制绒:去除表面损伤层和污染层,并形成特定的表面起伏的绒面以降低反射率,增加光吸收。制绒步骤中,单晶硅和多晶硅由于材料性质不同分别采用碱和酸两种方式制绒,对于其他步骤单晶硅和多晶硅通用;
扩散:在P型衬底的硅片上,在高温下形成表面磷掺杂—N型,从而得到太阳能电池的关键部分PN结;目前采用POCl3作为磷源,在卧式炉管中扩散;
边缘PN结刻蚀:去除硅片边缘的PN结,保证电池正负极间绝缘;
SiN镀膜:在硅片表面生长一层氮化硅薄膜(PECVDSiNx:H);保护层,由于SiN薄膜本身的硬度高、致密性好的特性,可以在后道工序和使用过程中保护电池片表面不被损伤和污染;抗反射层,降低反射率,增加光吸收;
丝网印刷和烧结工艺:制作太阳能电池的正负两个电极;首先将金属图案分别印刷到电池的上下两个表面,然后通过高温热处理,使金属和硅形成欧姆接触,从而形成电池正负极;
测试分档:将最终的电池片产品,根据其光电转换效率(功率)和电性能,分成不同的档位;下游组件厂将进一步根据各档位电池片的功率和电性能,进行各功率档组件的制造,以满足终端客户的各种需求。