SILICON WAFER LÀ GÌ


Bạn đang xem: Silicon wafer là gì

*
Điện thoại: +86-571-56772661
*
Thư điện tử: info

Xem thêm: Trẻ Sốt Phát Ban Cần Xử Trí Như Thế Nào? ? Dấu Hiệu Trẻ Bị Sốt Phát Ban


Trên hệ thống điện mặt trời lưới điện mặt trờiTắt hệ thống năng lượng mặt trời lưới điệnHệ thống năng lượng mặt trời hỗn hợp / lưu trữBảng điều khiển năng lượng mặt trờiPin mặt trời & Silicon WaferInverterVật tư năng lượng mặt trờiCấu trúc lắp đặtThiết bị chạy bằng năng lượng mặt trời
dsneg.com

*

Có tám bước để sản xuất pin mặt trời từ tấm silicon đến thử nghiệm cuối cùng của pin mặt trời đã sẵn sàng.

Bước 1: Kiểm tra wafer

Silicon wafer là chất mang pin mặt trời. Chất lượng của wafer silicon trực tiếp quyết định hiệu quả chuyển đổi của pin mặt trời, vì vậy cần phải kiểm tra wafer silicon đến. Quá trình này chủ yếu được sử dụng để đo trực tuyến một số thông số kỹ thuật của tấm silicon, như độ nhám bề mặt, tuổi thọ thiểu số, điện trở suất, loại P / N và microcrack, v.v. Thiết bị bao gồm tự động tải và dỡ tải, truyền wafer, tích hợp hệ thống và bốn mô-đun phát hiện.

Trong số đó, máy phát hiện wafer silicon quang điện phát hiện độ nhám bề mặt của wafer silicon, đồng thời phát hiện các thông số xuất hiện như kích thước và đường chéo của wafer silicon. Mô-đun phát hiện microcrack được sử dụng để phát hiện các vết nứt nhỏ bên trong của wafer silicon. Ngoài ra, có hai mô-đun phát hiện, một trong số đó là mô-đun thử nghiệm trực tuyến chủ yếu kiểm tra điện trở suất và loại wafer, và mô-đun kia được sử dụng để kiểm tra tuổi thọ của wafer silicon. Trước khi phát hiện tuổi thọ và điện trở thiểu số, đường chéo và microcrack của wafer silicon phải được phát hiện và wafer silicon bị hỏng phải được tự động loại bỏ. Thiết bị kiểm tra wafer có thể tự động tải và dỡ wafer, và có thể đặt các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn ở vị trí cố định, để cải thiện độ chính xác và hiệu quả của thử nghiệm.

Bước 2: Hoạ tiết và làm sạch

Việc chuẩn bị bề mặt của da lộn silicon đơn tinh thể là sử dụng sự ăn mòn dị hướng của silicon để tạo thành hàng triệu cấu trúc hình chóp bốn mặt trên bề mặt silicon của mỗi cm vuông. Do có nhiều sự phản xạ và khúc xạ của ánh sáng tới trên bề mặt, sự hấp thụ ánh sáng được tăng lên, và dòng điện ngắn mạch và hiệu suất chuyển đổi của pin được cải thiện.

Dung dịch ăn mòn dị hướng silic thường là dung dịch kiềm nóng. Các bazơ có sẵn là natri hydroxit, kali hydroxit, lithium hydroxit và ethylenediamine. Hầu hết trong số họ sử dụng dung dịch pha loãng natri hydroxit giá rẻ với nồng độ khoảng 1% để chuẩn bị silicon da lộn, và nhiệt độ ăn mòn là 70-85oC. Để có được da lộn đồng nhất, các rượu như ethanol và isopropanol nên được thêm vào như các tác nhân tạo phức để tăng tốc độ ăn mòn silicon. Trước khi chuẩn bị da lộn, wafer silicon phải trải qua sự ăn mòn bề mặt ban đầu và khoảng 20 ~ 25 micron chất lỏng ăn mòn kiềm hoặc axit phải được sử dụng để loại bỏ nó. Sau khi da lộn bị ăn mòn, phải tiến hành làm sạch hóa học nói chung. Các tấm silicon được chuẩn bị trên bề mặt không nên được lưu trữ trong nước trong một thời gian dài để ngăn ngừa ô nhiễm.

Bước 3: Khuếch tán

Một khu vực rộng lớn của ngã ba PN là cần thiết để thực hiện việc chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Lò khuếch tán là một thiết bị đặc biệt để sản xuất ngã ba PN của pin mặt trời. Lò khuếch tán hình ống chủ yếu bao gồm bốn phần: phần trên của thuyền thạch anh, buồng khí thải, phần thân lò và phần tủ khí. Thông thường, nguồn phospho oxychloride lỏng được sử dụng làm nguồn khuếch tán. Tấm silicon loại P được đặt trong thùng thạch anh của lò khuếch tán hình ống. Phospho oxychloride được đưa vào thùng chứa thạch anh bằng nitơ ở nhiệt độ cao 850-- 900 độ C. Phospho oxychloride phản ứng với các tấm silicon để thu được các nguyên tử phốt pho. Sau một thời gian nhất định, các nguyên tử phốt pho đi vào lớp bề mặt của các tấm silicon từ khắp nơi và thấm vào các tấm silicon thông qua khoảng cách giữa các nguyên tử silicon, tạo thành điểm nối của chất bán dẫn loại n và chất bán dẫn loại p, cụ thể là PN ngã ba. Ngã ba PN được tạo ra bằng phương pháp này có độ đồng đều tốt, độ không đồng đều của điện trở khối nhỏ hơn 10% và tuổi thọ thiểu số lớn hơn 10ms. Làm ngã ba PN là quá trình cơ bản và quan trọng nhất trong sản xuất pin mặt trời. Bởi vì nó là sự hình thành của tiếp giáp PN, do đó các electron và lỗ trống trong dòng chảy sẽ không trở về ban đầu, do đó sự hình thành của một dòng điện, sử dụng một dây dẫn để dẫn dòng điện, là dòng điện trực tiếp. Quá trình này được sử dụng trong sản xuất và sản xuất các tấm pin mặt trời.

Bước 4: Cách ly và làm sạch cạnh

Bằng phương pháp ăn mòn hóa học, các tấm silicon được ngâm trong dung dịch axit hydrofluoric để tạo ra phản ứng hóa học tạo thành axit hexafluorosilicic hòa tan, để loại bỏ một lớp thủy tinh silic photpho hình thành trên bề mặt của các tấm silicon sau khi khuếch tán. Trong quá trình khuếch tán, POCL3 phản ứng với O2 để tạo ra sự lắng đọng P2O5 trên bề mặt của wafer silicon. P2O5 phản ứng với Si để tạo ra các nguyên tử SiO2 và phốt pho. Theo cách này, một lớp SiO2 chứa các nguyên tố phốt pho được hình thành trên bề mặt của wafer silicon, được gọi là thủy tinh phosphosilicon.

Các thiết bị cho thủy tinh silicon phốt pho thường bao gồm thân máy, bể làm sạch, hệ thống truyền động servo, cánh tay cơ khí, hệ thống điều khiển điện và hệ thống phân phối axit tự động, vv Các nguồn năng lượng chính là axit hydrofluoric, nitơ, khí nén, nước tinh khiết, thải nhiệt và nước thải. Axit hydrofluoric có thể hòa tan silica vì axit hydrofluoric phản ứng với silica tạo thành khí tetrafluoride silic dễ bay hơi. Nếu axit hydrofluoric quá mức, tetrafluoride silicon hình thành từ phản ứng sẽ tiếp tục phản ứng với axit hydrofluoric để tạo thành axit hexafluorosilicic hòa tan.

Do quá trình khuếch tán, ngay cả khi sử dụng khuếch tán ngược trở lại, tất cả các bề mặt bao gồm các cạnh của wafer silicon chắc chắn sẽ được khuếch tán với phốt pho. Các electron quang điện được thu thập từ phía trước của ngã ba PN sẽ chảy ra phía sau của ngã ba PN dọc theo rìa của khu vực phốt pho, gây ra đoản mạch. Do đó, silicon pha tạp xung quanh pin mặt trời phải được khắc để loại bỏ mối nối PN ở rìa của tế bào.

Plasma khắc thường được sử dụng để hoàn thành quá trình này. Khắc plasma là một quá trình trong đó phân tử mẹ của khí phản ứng CF4 bị ion hóa và tạo thành plasma dưới sự kích thích của năng lượng rf ở áp suất thấp. Plasma bao gồm các electron và ion tích điện, khí trong buồng phản ứng dưới tác động của electron, ngoài việc biến đổi thành các ion, mà còn có thể hấp thụ năng lượng và tạo thành một số lượng lớn các nhóm hoạt động. Các nhóm phản ứng tiếp cận bề mặt SiO2 do khuếch tán hoặc dưới tác dụng của điện trường, trong đó chúng có phản ứng hóa học với bề mặt vật liệu khắc và tạo thành các sản phẩm phản ứng bay hơi thoát ra khỏi bề mặt vật liệu bị ăn mòn và được chiết xuất từ khoang bằng hệ thống chân không.

Bước 5: Lắng đọng ARC (Chống phản chiếu)

Độ phản xạ của bề mặt silicon được đánh bóng của màng chống phản chiếu mạ là 35%. Để giảm phản xạ bề mặt và cải thiện hiệu suất chuyển đổi của pin, một lớp màng chống phản xạ silicon nitride cần phải được lắng đọng. Ngày nay, thiết bị PECVD thường được sử dụng để chuẩn bị màng chống phản xạ trong sản xuất công nghiệp. PECVD là lắng đọng hơi hóa chất tăng cường plasma. Đó là nguyên lý kỹ thuật của plasma nhiệt độ thấp được sử dụng làm nguồn năng lượng, mẫu trên phóng điện cực âm dưới áp suất thấp, sử dụng các mẫu đốt nóng phát sáng đến nhiệt độ xác định trước, sau đó truyền vào khí phản ứng SiH4 và NH3, khí thông qua một loạt các phản ứng hóa học và plasma, tạo thành một màng rắn trên bề mặt mẫu là màng mỏng silicon nitride. Thông thường, các màng mỏng được lắng đọng bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học được tăng cường plasma này dày khoảng 70nm. Một bộ phim có độ dày này là chức năng quang học. Sử dụng nguyên lý nhiễu màng mỏng, sự phản xạ ánh sáng có thể giảm đi rất nhiều, dòng điện ngắn mạch và đầu ra của pin có thể được tăng lên rất nhiều, và hiệu quả cũng có thể được cải thiện.

Bước 6: In liên hệ

Các pin mặt trời in màn hình đã được chế tạo thành ngã ba PN sau khi tạo sợi, khuếch tán và PECVD và các quá trình khác, có thể tạo ra dòng điện dưới ánh sáng. Để xuất dòng điện được tạo ra, các điện cực dương và âm cần phải được thực hiện trên bề mặt của pin. Có nhiều cách để chế tạo điện cực, và in lụa là quy trình phổ biến nhất để chế tạo điện cực pin mặt trời. In màn hình SỬ DỤNG phương pháp dập nổi để in đồ họa được xác định trước trên đế.

Thiết bị bao gồm ba phần: in bạc dán ở mặt sau của pin, in nhôm dán ở mặt sau của pin và in bạc dán ở mặt trước của pin. Nguyên lý làm việc của nó là: sử dụng lưới mắt lưới thông qua kích thước, với một cái cạp theo kích thước của lưới thép để tạo áp lực nhất định, trong khi di chuyển về phía đầu kia của lưới thép. Mực có thể bóp được từ lưới của phần đồ họa đến chất nền khi nó di chuyển. Do độ nhớt của dán, dấu ấn được cố định trong một phạm vi nhất định. Trong in ấn, máy cạp luôn tiếp xúc tuyến tính với tấm in màn hình và đế, và đường tiếp xúc di chuyển với máy cạp để hoàn thành hành trình in.

Bước 7: Thiêu kết

Quá trình thiêu kết nhanh sau khi in màn hình của các tấm silicon, không thể được sử dụng trực tiếp, cần phải thiêu kết bằng lò thiêu kết, đốt cháy nhựa hữu cơ, phần còn lại gần như tinh khiết, do tác dụng của thủy tinh và gần với điện cực bạc trên các tấm silicon . Khi điện cực bạc và silic tinh thể ở nhiệt độ nhiệt độ eutectic, các nguyên tử silic tinh thể có tỷ lệ nhất định vào vật liệu điện cực bạc nóng chảy, tạo thành điện cực tiếp xúc và ohmic, cải thiện điện áp mạch mở của tế bào và điền vào hai thông số chính, làm cho đặc tính kháng của nó, để cải thiện hiệu quả chuyển đổi của pin mặt trời.

Lò thiêu kết được chia thành ba giai đoạn: nung trước, thiêu kết và làm mát. Mục đích của giai đoạn trước là để phân hủy và đốt chất kết dính polymer trong bùn. Trong giai đoạn thiêu kết, các phản ứng vật lý và hóa học khác nhau được hoàn thành trong cơ thể thiêu kết để tạo thành cấu trúc màng điện trở và làm cho nó thực sự có các đặc tính điện trở. Ở giai đoạn này, nhiệt độ đạt đến đỉnh điểm. Trong giai đoạn làm mát và làm mát, thủy tinh nguội đi, cứng lại và hóa cứng để cấu trúc màng điện trở cố định với bề mặt.

Bước 8: Kiểm tra và sắp xếp tế bào

Các pin mặt trời đã sẵn sàng để lắp ráp được thử nghiệm trong điều kiện ánh sáng mặt trời mô phỏng và sau đó được phân loại và sắp xếp theo hiệu quả của chúng. Điều này được xử lý bởi một thiết bị kiểm tra pin mặt trời tự động kiểm tra và sắp xếp các tế bào. Sau đó, các công nhân nhà máy chỉ cần rút các ô khỏi kho lưu trữ hiệu quả tương ứng mà máy đã sắp xếp các ô.

Pin mặt trời về cơ bản trở thành một nguyên liệu mới sau đó được sử dụng để lắp ráp các mô đun PV mặt trời. Tùy thuộc vào độ trơn tru của quá trình sản xuất và chất lượng vật liệu wafer silicon cơ bản, kết quả cuối cùng dưới dạng pin mặt trời sau đó được phân loại thành các loại chất lượng pin mặt trời khác nhau.

Thiết bị ngoại vi và điều kiện

Thiết bị ngoại vi trong quá trình sản xuất pin, cấp điện, cấp nước, thoát nước, hvac, chân không, hơi nước đặc biệt và các thiết bị ngoại vi khác là cần thiết. Thiết bị phòng cháy chữa cháy và bảo vệ môi trường cũng rất quan trọng để đảm bảo an toàn và phát triển bền vững.

Một dây chuyền sản xuất pin mặt trời có công suất hàng năm là 50MW, chỉ có quy trình và mức tiêu thụ điện của thiết bị là khoảng 1800KW. Lượng nước tinh khiết xử lý là khoảng 15 tấn mỗi giờ, và chất lượng nước là cần thiết để đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật ew-1 của nước cấp điện tử GB / t11446.1-1997 của Trung Quốc. Tiêu thụ nước làm mát của quá trình là khoảng 15 tấn mỗi giờ, kích thước hạt trong nước không được quá 10 micron và nhiệt độ cấp nước phải là 15-20oC. Lưu lượng chân không khoảng 300M3 / H. Nó cũng cần khoảng 20 mét khối nitơ và 10 mét khối oxy. Xem xét các yếu tố an toàn của các loại khí đặc biệt như silan, cần phải thiết lập một khoảng khí đặc biệt để đảm bảo an toàn sản xuất tuyệt đối. Ngoài ra, tháp đốt silane và trạm xử lý nước thải cũng là cơ sở cần thiết cho sản xuất tế bào.