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项目二制绒工艺 任务一制绒工艺的目的与原理1、制绒目的（1）去除硅片表面的机械损伤层和氧化层。切割过程中使硅片表面有一层10~20μm，需利用化学腐蚀将损伤层去除。（2）去除硅片表面的油污、金属离子等其它杂质离子。（3）在硅片表面形成一层织构表面，增加对光的吸收，提高光电转换效率。如光线照射在平整的抛光硅片上时，约有30%的太阳光会被反射掉，如在金字塔形的绒面结构上，反射的光线会进一步照射在相邻的绒面结构上，减少了太阳光的反射。任务一制绒工艺的目的与原理任务一制绒工艺的目的与原理2、制绒的原理晶硅电池分为单晶硅电池、多晶硅电池，在电池片的制备工艺中，由于单晶、多晶的晶颗排列不同，制绒工艺的原理也不同，单晶主要采用各向异性碱腐蚀、多晶主要采用各向同性酸腐蚀。任务一制绒工艺的目的与原理（1）各向异性碱腐蚀绒面腐蚀原理：绒面硅表面是利用硅的各向异性腐蚀，在（100）硅片表面形成微小的金字塔形的四面方锥体。一般说来，晶面间的共价键密度越高，则该晶面簇的各晶面连接越牢，也就越难被腐蚀，因此，在该晶面簇的垂直方向上腐蚀速度就越慢。反之，晶面间的共价键密度越低，则该晶面越容易被腐蚀。任务一制绒工艺的目的与原理（100）面比（111）面的腐蚀速度快。对于硅而言，如果选择合适的腐蚀液和腐蚀温度，（100）面可比（111）面腐蚀速度大数十倍以上。因此，（100）硅片的各向异性腐蚀最终导致在表面产生许多密布的表面为（111）面的四面方锥体，形成绒面状的硅表面。任务一制绒工艺的目的与原理碱制绒硅片表面外貌制绒工艺的化学反应式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2或Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2任务一制绒工艺的目的与原理碱腐蚀过程中常用的材料原料NaOH异丙醇添加剂氢氟酸硅片要求分析纯分析纯分析纯分析纯125mm×125mm；156mm×156mm设备碱制绒设备花篮承载框清洗小花蓝推车电子枰显微镜橡胶手套碱腐蚀过程中常用的主要仪器设备任务一制绒工艺的目的与原理不同IPA浓度下温度和NaOH溶液浓度对反应速度的影响任务一制绒工艺的目的与原理一定温度下NaOH溶液浓度和IPA含量对反应速率的影响任务一制绒工艺的目的与原理异丙醇（IPA），是一种有机化合物，化学式是C3H8O，是正丙醇的同分异构体，为无色透明液体，有似乙醇和丙酮混合物的气味，可溶于水，也可溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。密度：0.7855g/cm3熔点：-89.5℃沸点：82.5℃任务一制绒工艺的目的与原理碱制绒工艺方面，主要有以下要求：①硅片减薄重量为0.25～0.45g②制绒后硅片目视当为黑色，不同角度观察呈均匀绒面，无绒面不良现象。③制绒后硅片在显微镜下观察，金字塔分布呈均匀致密，相邻金字塔之间没有间隙。任务一制绒工艺的目的与原理（2）各向同性酸腐蚀多晶硅表面由于存在多种晶向，不如（100）晶向的单晶硅那样能利用各向异性化学腐蚀得到理想的绒面结构，因而对于多晶硅片，目前主要采用各向同性的酸腐方法来制备绒面。主要方法是利用硝酸和氢氟酸、去离子水来配制酸性腐蚀液。对于多晶硅片进行各向同性腐蚀，在硅片表面形成蜂窝状的绒面结构，从而提高太阳电池的光电转换效率任务一制绒工艺的目的与原理扫描电子显微镜下观察到的多晶硅表面绒面任务一制绒工艺的目的与原理多晶硅绒面制备方法：第一步：硅的氧化硝酸和氢氟酸的混合液可以起到很好的腐蚀作用，硝酸的作用是使单质硅氧化为二氧化硅，其反应为：3Si+4HNO3=3SiO2+2H2O+4NO第二步：二氧化硅的溶解? 二氧化硅生成以后，很快与氢氟酸反应，其反应为：? SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四氟化硅是气体)? SiF4+2HF=H2SiF6? 总反应:? SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O任务一制绒工艺的目的与原理?最终反应掉的硅以六氟硅酸的形式进入溶液并溶于水。这样，二氧化硅被溶解之后，硅又重新露出来，一步、二步的反应不断重复，硅片就可以被持续的腐蚀下去。任务一制绒工艺的目的与原理（3）制绒过程中的影响因素制绒液的组分与配置制绒的时间制绒的温度单晶硅制绒过程中，为提高绒面制作效果，在制绒液中添加异丙醇。异丙醇帮助解除氢气气泡在硅片表面的吸附促进大金字塔的形成价高、有污