רִכּוּך
מניחים את פרוסת הסיליקון בצינור תגובה עשוי זכוכית קוורץ, אשר מחוממת לטמפרטורה מסוימת באמצעות תנור חימום חוט התנגדות (הטמפרטורה הנפוצה היא 900-1200 מעלות, אשר ניתן להפחית מתחת ל-600 מעלות בתנאים מיוחדים ). כאשר חמצן עובר דרך צינור התגובה, מתרחשת תגובה כימית על פני השטח של פרוסת הסיליקון:
Si (מוצק)+O2 (גזי) → SiO2 (מוצק)
הפיזור מחדש של זיהומים הנוצרים במהלך תהליך החישול ממלא גם תפקיד בספיגת זיהומים, תוך ניצול ספיחה וקיבוע של יוני נתרן ואשלגן של PSG כדי להסיר את היונים המזיקים הללו.
ניתוח קישורי יצירת זיהום: חוליות הזיהום העיקריות בתהליך זה הם שאריות חמצן וחנקן בקשר החמצן התרמי.
ניקוי BOE
הציוד מסוג חריץ BOE (5-line) הוא מכשיר משולב סגור למחצה, שבו פרוסות סיליקון ממוקמות בסלים על ידי ציוד אוטומטי ומומרים לפתרונות בכל חריץ של הציוד באמצעות זרועות מכניות. מיכל הכימיקלים מתחדש ברציפות בכימיקלים מתאימים על בסיס ריכוז התמיסה ומוחלף באופן קבוע בכללותו. נוזל הפסולת המוחלף מוזרם למערכת השפכים ונכנס בסופו של דבר למתקן טיהור שפכים לטיפול. מיכל הכביסה מנוקה במים מטוהרים. כאשר יש פרוסות סיליקון במיכל, מוסיפים מים מטוהרים לאט, והמלח המכילים שפכים גולשים אוטומטית למערכת איסוף השפכים ולבסוף נכנס לטיהור שפכים לטיפול. כל הכימיקלים נמצאים בצורה נוזלית ומוזרקים אוטומטית על ידי משאבת דיאפרגמה. רצף הניקוי הוא: מיכל כבישה * 2, שטיפת מים, לאחר כבישה (HCl/HF/DI), שטיפת מים, משיכה איטית, ייבוש * 6, בגודל מיכל 720L.
1) שטיפת חומצה
תמיסת חומצה מדוללת (3.15% HCl ו-7.1% HF) נדרשת לניקוי בטוהר גבוה. תפקידו של HCl הוא להשתמש ב-Cl - למורכב יוני מתכת, בעוד שתפקידו של HF הוא להסיר את שכבת התחמוצת על פני פרוסת הסיליקון, מה שהופך אותו להידרופובי יותר ויוצר את קומפלקס הסיליקון H2SiF6. על ידי תיאום עם יוני המתכת, יוני המתכת מנותקים מפני השטח של פרוסת הסיליקון, מה שמפחית את תכולת יוני המתכת של פרוסת הסיליקון. שטיפת חומצה HF מתבצעת למשך 150 שניות כדי להסיר את שכבת BSG בחזית ושכבת PSG מאחור. לאחר שטיפת חומצה, מתבצע ניקוי מים טהורים.
HF+SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
2) לאחר כבישה
לאחר הניקוי לאחר הניקוי, יש להשתמש בתמיסת חומצה מדוללת (14.7% HF) לניקוי בטוהר גבוה. תפקידו של HF הוא להסיר את שכבת התחמוצת על פני פרוסת הסיליקון, מה שהופך אותו ליותר הידרופובי ויוצר את קומפלקס הסיליקון H2SiF6. באמצעות הקומפלקס עם יוני מתכת, יוני המתכת מנותקים מפני השטח של פרוסת הסיליקון, מה שמפחית את תכולת יוני המתכת של פרוסת הסיליקון.
התגובות הכימיות המתרחשות במהלך תהליך הכבישה הן כדלקמן: SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
טמפרטורת העבודה של מיכל הכבישה היא בטמפרטורת החדר, וזמן הכבישה נשלט על 100 שניות.
3) ייבוש
העבירו את פרוסת הסיליקון הגבישית הקודמת שהתייבשה לאט למיכל ייבוש, ונשב אוויר חם ב-90 מעלות למעלה ולמטה על הפרוסה לייבוש, באמצעות חימום חשמלי.
תהליך שטיפת החומצה הנ"ל יפיק שפכים חומציים בריכוז גבוה המכילים HCl וחומצה הידרופלואורית (W21) ושפכים חומציים בריכוז גבוה המכילים חומצה הידרופלואורית (W23), ובדרך כלל שפכי ניקוי חומציים (W22, 24, 25). הפעולה הנ"ל מתבצעת במכונת ניקוי סגורה, ותהליך שטיפת החומצה יתנדף להפקת גז פסולת חומצי המכיל HCl ו-HF (G6) וגז פסולת חומצי המכיל HF (G7), שייאסף בצינורות וישלח אל מגדל שטיפת גזי פסולת חומצי לטיפול.
ALD
השתמש בציוד ALD כדי להפקיד שכבה של Al2O3 על פני השטח של פרוסות סיליקון כדי לשפר את השפעות הפאסיביות וספיגת הטומאה שלהן. השיטה העיקרית היא להגיב אל (CH3) 3 גז עם אדי מים (H2O) ליצירת Al (OH) 3, אשר נדבק לפני השטח של פרוסות סיליקון ומייצר גז מתאן.
משוואת התגובה העיקרית היא:
Al(CH3)3+3H2O→Al(OH)3+3CH4↑
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑
ציוד ה-ALD הוא התקן לחץ שלילי סגור, המצויד בכניסה, יציאה וכניסה/יציאה. החימום הוא חימום חשמלי, והציוד מגיע עם משאבת ואקום יבשה נטולת שמן. לאחר תחילת הייצור, הזרוע הרובוטית שולחת תחילה את תאי הסוללה לציוד ה-ALD וסוגרת את יציאת ההזנה. מחממים לטמפרטורה מסוימת, מפנים ומביאים את הלחץ בתוך הציוד לרמה הנדרשת לייצור. על ידי החדרת פולסי TMA ו-H2O מבשר שלב הגז לסירוגין לתוך תא התגובה, וספיגה ותגובה כימית על מצע התצהיר, נוצר סרט שיקוע AL2O3. לבסוף, גז הפליטה של המתאן בתוך הציוד מוחלף בגז חנקן, והציוד מופעל כדי להסיר אוטומטית את רקיקת הסיליקון.
המזהם העיקרי בתהליך זה הוא גז פליטה מתאן (G8), אשר מופק על ידי משאבת ואקום ומטופל על ידי גליל בעירה סילאן מנירוסטה ומכשיר התזת מים.
ציפוי קדמי
העיקרון הבסיסי הוא שימוש בפריקת אור בתדר גבוה ליצירת פלזמה המשפיעה על תהליך שקיעת הסרט הדק, מקדמת פירוק, שילוב, עירור ויינון של מולקולות גז, ומקדם יצירת קבוצות תגובתיות. בשל הנוכחות של NH3, זה מקל על הזרימה והדיפוזיה של קבוצות פעילות, מגביר את קצב הצמיחה של סרטים דקים ומפחית מאוד את טמפרטורת התצהיר.
התגובות הכימיות העיקריות המתרחשות במהלך שקיעת PECVD של סרטי תחמוצת סיליקון ניטריד הן:
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
ציוד הסרט החיובי PECVD הוא התקן לחץ שלילי סגור, מחומם חשמלית, ומגיע עם משאבת ואקום יבשה נטולת שמן. במהלך הייצור, חנקן מתמלא תחילה לתוך הציוד, והזרוע הרובוטית משלימה את טעינת פרוסות הסיליקון. לאחר שהציוד מגיע ללחץ חיצוני, נפתחים הכניסה והיציאה, וסירת הגרפיט נכנסת אוטומטית לציוד וסוגרת את הכניסה והיציאה. שואב אבק וביצוע בדיקות בטיחות שונות. לאחר אישור הבטיחות, הכנס סילאן וגז אמוניה כדי להשלים את ציפוי הסיליקון של תחמוצת חנקן בתוך הציוד. לאחר השלמת הציפוי, הגז שיורי בצינור הגז המיוחד ובציוד יוצא דרך גז חנקן, ולאחר מכן נפתחים הכניסה והיציאה ליציאה. לאחר הקירור יש להיכנס לתהליך המיון ולהמשיך לתהליך הבא.
ניתוח תהליך ייצור זיהום: צורת הזיהום העיקרית בתהליך ייצור זה היא ציפוי גז פסולת (סילאן, עודף גז צחוק, עודף אמוניה, מימן, חנקן וכו') (G9), אשר מטופל לראשונה בשריפת סילאן מנירוסטה. גליל דרך מערכת הטיוטה המושרה, ולאחר מכן משוחרר לאחר טיפול על ידי מגדל הריסוס.
ציפוי גב
התגובות הכימיות העיקריות המתרחשות במהלך שקיעת PECVD של סרטי תחמוצת סיליקון ניטריד הן:
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
ציוד הסרט האחורי PECVD הוא התקן לחץ שלילי סגור, מחומם חשמלית, ומגיע עם משאבת ואקום יבשה נטולת שמן. במהלך הייצור, חנקן מתמלא תחילה לתוך הציוד, והזרוע הרובוטית משלימה את טעינת פרוסות הסיליקון. לאחר שהציוד מגיע ללחץ חיצוני, נפתחים הכניסה והיציאה, וסירת הגרפיט נכנסת אוטומטית לציוד וסוגרת את הכניסה והיציאה. שואב אבק וביצוע בדיקות בטיחות שונות. לאחר אישור הבטיחות, הכנס סילאן וגז אמוניה כדי להשלים את ציפוי הסיליקון של תחמוצת חנקן בתוך הציוד. לאחר השלמת הציפוי, הגז שיורי בצינור הגז המיוחד ובציוד יוצא דרך גז חנקן, ולאחר מכן נפתחים הכניסה והיציאה ליציאה. לאחר הקירור יש להיכנס לתהליך המיון ולהמשיך לתהליך הבא.
ניתוח תהליך ייצור זיהום: צורת הזיהום העיקרית בתהליך ייצור זה היא ציפוי גז פסולת (סילאן, עודף גז צחוק, עודף אמוניה, מימן, חנקן וכו') (G9), אשר מטופל לראשונה בשריפת סילאן מנירוסטה. גליל דרך מערכת הטיוטה המושרה, ולאחר מכן משוחרר לאחר טיפול על ידי מגדל הריסוס.
מתכת
1) הדפסה
במהלך תהליך ההדפסה, התרחיץ נמצא מעל המסך, והמגרד נלחץ על המסך בלחץ מסוים, מה שגורם למסך להתעוות ולבוא במגע עם פני השטח של רקיקת הסיליקון. הרחצה מחולצת ובאה במגע עם פני השטח של רקיקת הסיליקון; לפני השטח של פרוסת הסיליקון יש כוח ספיחה חזק, אשר מאלץ את הרחצה החוצה מחורי הרשת. בשלב זה, המגרד פועל, ולוחית הרשת המעוותת בעבר, תחת כוח שיקום טוב, מאפשרת לתרחיץ ליפול בצורה חלקה על פני השטח של פרוסת הסיליקון. משחת כסף היא משחה כמו משחת הדפסה עשויה מכסף ואלומיניום עדין וטוהר במיוחד כמתכת העיקרית, בתוספת כמות מסוימת של קלסר אורגני ושרף כחומרי עזר.
ראשית, הדפסה וייבוש אלקטרודה אחורית: אתר והדפיס במדויק את משחת האלקטרודה האחורית (כולל עמדות קידוח בלייזר) (משחת כסף) על גב הסוללה, וייבש אותה במהירות בטמפרטורה נמוכה כדי להבטיח שהאלקטרודה האחורית המודפסת לא תיפגע. בשלב ההדפסה הבא.
שנית, הדפסה וייבוש של קווי רשת עדינים מאחור: מקמו והדפיסו במדויק משחת קווי רשת עדינים (משחת כסף) בגב הסוללה, וייבשו אותה במהירות בטמפרטורה נמוכה. המטרה העיקרית היא ליצור קשר עם מצע הסיליקון, העברת זרם וסמים מחדש כדי להפחית את ריקומבינציה של הנשאים ולהגדיל את הדחיפה.
לאחר מכן, לאחר שעברו דרך הסנפיר, תאי הסוללה הופכים מאחור לחזית כשהם פונים כלפי מעלה. בצע הדפסה וייבוש אלקטרודות חיוביות: מקם והדפיס במדויק משחת אלקטרודות חיוביות (משחת כסף) בחזית הסוללה, וייבש אותה במהירות בטמפרטורה נמוכה. תפקידו העיקרי הוא להוליך ולהעביר את הזרם שנאסף על ידי קווי הרשת העדינים למעגלים חיצוניים או לזיכרון.
לבסוף, הדפסה וייבוש של קווי הרשת העדינים הקדמיים: מקמו והדפיסו במדויק את הדבק (משחת הכסף) של האלקטרודה הקדמית בחזית הסוללה. לאחר ההדפסה, המתן עד שהוא ייכנס לתנור הסינטרינג עבור סינטר מוצק, ויוצר מגע אוהם טוב. תפקידו העיקרי הוא לאסוף זרם, להגדיל את יכולת ספיגת האור של תא הסוללה ולשפר את יעילות ההמרה.
טמפרטורת הייבוש של התרחיץ במהלך תהליך הייבוש לעיל היא סביב 200 מעלות. תהליך זה יפיק גזים נדיפים אורגניים (G10), כאשר המזהמים העיקריים הם אסטרים אלכוהוליים כגון דודקן, המחושבים כ-VOCs. גז הפסולת האורגני הנוצר במהלך תהליך ההדפסה נאסף על ידי מכסה מנוע לאיסוף גז ומטופל על ידי קופסת ספיחה של פחם פעיל דו-שלבי, ולבסוף נשפך דרך צינור פליטה. יש לנקות ולנקות את צינור הפליטה באופן קבוע כדי לשמור על יעילות הספיגה שלו.
2) סינטרה
סינטינג הוא תהליך של סינון משחת השער העדין הראשי המודפס על פרוסת סיליקון לתוך תא סוללה בטמפרטורות גבוהות, מה שמאפשר להטמיע את האלקטרודה על פני השטח, יצירת מגע מכני חזק וחיבור חשמלי טוב, וכתוצאה מכך בסופו של דבר מגע אוהם בין האלקטרודה לפריסת הסיליקון עצמה.
פרוסות סיליקון מודפסות מסומרות באמצעות תנור חימום חשמלי, המחולק לאזורי טמפרטורה שונים. במהלך תהליך הסינטרינג, פרוסות הסיליקון יוצרות אלקטרודות עליונות ותחתונות, וטמפרטורת הסינטרינג הגבוהה ביותר היא בין 700 ~ 800 מעלות. במהלך תהליך זה, הממיסים האורגניים כגון אלכוהול אסטר דודקאן בתמיסה מתאדים לחלוטין ליצירת גז פסולת אורגני (G11), אשר מחושב כ-VOCs. לאחר מכן, הוא נשרף במלואו ומטופל על ידי התקן מגדל הבעירה המובנה של הציוד בטמפרטורה גבוהה, ויחד עם גז הפסולת המדפיס, הוא נספג ומטופל על ידי קופסת ספיחה של פחם פעיל דו-שלבית. לאחר ספיחה, הוא מופרש דרך צינור הפליטה.
3) הזרקה חשמלית
לאחר סינון תאי הסוללה, נעשה שימוש בשיטה של הזרקה ישירה של נושאי מטען (הזרקה הפוכה של זרם ישר) כדי לשנות את המצב הטעון של מימן בגוף הסיליקון, מה שיכול למעשה להפסיבי את קומפלקס החמצן הבורון המתכלה ולהפוך אותו לגוף מתחדש יציב. המדינה, בסופו של דבר להשיג את המטרה של אנטי ריקבון אור.
בדיקת אריזה
לאחר השלמת ייצור התאים הסולאריים, ישמשו מכשירי בדיקה לבדיקת פרמטרי הביצועים החשמליים של התא הסולארי (כגון מדידת עקומת ה-IV ושיעור המרת האור שלו). לאחר השלמת הבדיקה, הסוללה תחולק אוטומטית למספר רמות בהתאם לסטנדרטים מסוימים. כאשר מספר תאי הסוללה ברמה מסוימת יגיע למגבלה שצוינה, המכשיר יזכיר למפעיל להוציא אותם לאריזה. למכשיר יש גם פונקציית זיהוי שברים, אשר מסירה מיד שברים עם גילוי, במקום לבדוק אותם כסוללות שלמות, וכתוצאה מכך מבזבזים תאי סוללה (S2).