Rena 前后清洗工艺培训教材.ppt

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RENA前后清洗工艺培训
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太阳能电池的种类及效率
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前清洗（制绒）
扩散
PECVD SiNx
后清洗（刻边/去PSG）
丝网印刷 /烧结/测试
制造太阳能电池的基本工艺流程
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RENA清洗设备
注：前、后清洗设备外观相同，内部构造和作用原理稍有不同
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一、RENA Intex前清洗工艺培训
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制绒的目与原理
根据工艺方法不同，制绒可分为碱制绒（仅适用于单晶硅制绒）和酸制绒（可用于单晶和多晶硅表面的制绒）。RENA设备为酸制绒设备，其目的主要有：
1去除硅片表面的机械损伤层
2清除表面油污和金属杂质
3形成起伏不平的绒面，减少光的反射，增加硅片对太阳光的
吸收，增加PN结的面积，提高短路电流（Isc），最终提高电
池的光电转换效率。
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酸制绒后表面呈蜂窝状，如下图所示。
单晶硅片酸制绒绒面形状
陷光原理图
当入射光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面形成二次吸收或者多次吸收，从而增加吸收率。
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酸制绒工艺涉及的反应方程式:

HNO3+Si=SiO2+NOx↑+H2O
SiO2+ 4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2[SiF6]
Si+2KOH+H2O →K2SiO3 +2H2
NO2 + H2O = HNO3 + HNO2
Si + HNO2 = SiO2 + NO +H2O
HNO3 + NO + H2O = HNO2
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前清洗工艺步骤： 制绒→碱洗 →酸洗→吹干
Etch bath
Dryer1
Rinse1
Alkaline
Rinse
Rinse2
Acidic
Rinse
Rinse3
Dryer2
RENA Intex前清洗设备的主体分为以下八个槽，此外还有滚轮、排风系统、自动及手动补液系统、循环系统和温度控制系统等。
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Etch bath：刻蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3，主要工艺参数：
Firstfill volume:480L; Bath processtemperature:7± 2 ℃
concentrations of chemical:HF(154g/L)&HNO3 (358g/L);
Quality:1000Kg; Setpoint recirculation flow:1400L/min;
制绒过程中根据腐蚀深度，可对温度作适当修正。越高的温度对应越快的反应速度，故如果腐蚀不够则可适当提高反应温度，反之亦然。一般每01 ℃对应约01µm的腐蚀厚度。当药液寿命（Quality）到后，需更换整槽药液。
刻蚀槽的作用：
1去除硅片表面的机械损伤层；
2形成无规则绒面。
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