电池片工艺流程

一、电池片工艺流程：

制绒(intex)---扩散（diff）----后清洗（刻边/去psg）-----镀减反射膜（pecvd）------丝网、烧结（printer）-----测试、分选（tester+sorter）------包装（packing） 二、各工序工艺了解： （一）前清洗

1.rena前冲洗工序的目的：

（1）去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤） （2）去除表面油污（利用hf）和金属杂质（利用hcl）

（3）形成起伏不平的绒面，利用陷光原理，增加对太阳光的吸收，在某种程度上增加了pn结面积，提高短路电流（isc），最终提高电池光电转换效率。 2、前冲洗工艺步骤：制绒→碱洗→酸洗→揉搓

etchbath：刻蚀槽，用于制绒。所用溶液为hf+hno3，作用： （1）.除去硅片表面的机械受损层； （2）.形成无规则绒面。

alkalinerinse：碱洗槽。所用溶液为koh，促进作用： （1）.对形成的多孔硅表面进行清洗； （2）.中和前道退火后残余在硅片表面的酸液。 acidicrinse：酸洗槽。所用溶液为hcl+hf，作用： （1）.中和前道碱洗后残余在硅片表面的碱液；

（2）.hf可去除硅片表面氧化层（sio2），形成疏水表面，便于吹干；

（3）.hcl中的cl-存有随身携带金属离子的能力，可以用作除去硅片表面金属离子。 3.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 4.前冲洗工序工艺建议 （1）片子表面5s控制

不容许用嘴巴片子的表片，必须很湿手套，防止蔓延后发生脏片。 （2）称重

a.自噬体片子的腐蚀深度都必须检测，不容许捏造数据，混用批次等。 b.要求每批测量4片。

c.摆测量片时，把握住平衡原则。例如第一批放到1.3.5.7道，下一批则放到2.4.6.8道，易于检测设备稳定性以及溶液的光滑性。 （3）刻蚀槽液面的注意事项：

正常情况下液面均处在绿色，如果一旦在流片过程中颜色发生改变，立即通告工艺人员。

（4）产线上没有充足的片源时，工艺要求:

a.停机1小时以上，必须将退火槽的药液排在tank，增加药液的溶解。

b.停机15分钟以上要用水冲洗碱槽喷淋及风刀，以防酸碱形成的结晶盐堵塞喷淋口及风刀。

c.停机1h以上，必须走假片，至少一批（400片）且要在生产前半小时用水冲洗风刀处的滚轮，杜绝制绒后的片子存有滚轮绣。 (5)前清洗到扩散的产品时间:

最久无法少于4小时,时间过长硅片可以污染水解，至蔓延污染炉管,从而影响后面的电性能及效率

5.前清洗工序常见工艺 常见故障原因及化解方法

艺刻蚀深度不稳定a观察来片是否有异常，或者来片一批中是否是不同晶棒组成，因为

相同的片子可以对应相同的退火速率。

b查看溶液颜色，正常的颜色应该是灰色偏绿。如果觉得颜色过浅， 上涌假片，通常以400片为一个循环。然后测试4片硅片退火深度。 硅片表面有

大面积黄斑观测碱槽溶液与否在循环，若没循环，手动关上循环．若存有循环则 说明碱浓度不够，需要补加碱． 硅片表面存有

小白条观察气刀是否被堵，通过查看硅片通过气刀下方时表面液体有无被吹 滚轮速度较低或较低a通常我们建议滚轮在1.0~1.2的速度粗俗片，因为过高的速度可以影响

产量，过高的速度风刀很难将硅片吹干。所以如果滚轮速度小于1.0， 须要手动加液，通常按2再升hf，5再升hno3展开补液。同时可以将温度 提高，以1度为一个单位升高（可在5~8度之间进行调整）。但是对于 温度的预设，我们通常挑选较低的温度，因为较低的温度下可以获得 很稳定的化学反应，所以温度一般不建议调高，

b如果滚轮速度过低，在温度减少仍无法满足要求的情况下，可以提 水，但是仅能以2升为一个单位加入。

前冲洗工艺碱槽或酸槽不循环观测设备下面的循环均衡是不是冒泡泡 原因分析：a:可能风刀堵塞，使溶液跑到水槽2中； b:可能将喷淋阻塞； c:可能滤芯堵塞；

化解方法：a:先期在起始界面处可以辨认出各自对应的模板,在“ready” “notready”之间闪动，此时需要工艺立即补液（hcl：hf：di=3：2：14；koh：di=1：10）

b:通告设备通风刀（冒泡泡）或冲洗更改滤芯 （补加了药水后还没循环，浮标沉到底部不起来）

碱槽或酸槽流

量变小工艺需要检查槽中溶液是否满，如果不满则添药液；如果是满的，则通知 设备检查滤芯与否须要更改或冲洗。

流量突变，不能达到工艺设定流量前清洗流量会突然变为0，此时设备会报警，工艺立即到现场通知生产停止

投料，通告设备人员调试设备，然后处置设备中的硅片，挑选出外观未受到影响 的硅片继续下传，外观受影响的隔离处理

水纹片用手可以抹去的，检查出料处滚轮的整洁程度，通常就是出料处风刀中间段滑 轮出现污染，需要设备擦拭，如果不严重，流假片也可以将脏东西带走。 （二）蔓延

1.扩散工序的目的：形成pn结 2、扩散工艺步骤：

loading--heatup---stabilize--deposition- --drivein--cooldown----unloading 3.扩散工艺涉及的反应方程式:

pocl3就是目前磷蔓延用得较多的一种杂质源。无色透明化液体，具备刺激性气味。如果纯度不低则呈圆形红黄色。比重为1.67，熔点2℃，沸点107℃，在干燥空气中decisions。pocl3很难出现水解，pocl3极易挥发。

pocl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（pcl5）和五氧化二磷（p2o5） 分解成的p2o5在蔓延温度下与硅反应，分解成二氧化硅（sio2）和磷原子

由上面反应可以看出，pocl3热分解时，如果没有外来的氧（o2）参与其分解是不充分的，生成的pcl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来o2存在的情况下，pcl5会进一步分解成p2o5并放出氯气（cl2）

分解成的p2o5又进一步与硅促进作用，分解成sio2和磷原子，由此可见，在磷蔓延时，为了使得pocl3充份的水解和防止pcl5对硅片表面的锈蚀促进作用，必须在通氮气的同时灌入一定流量的氧气。

pocl3分解产生的p2o5淀积在硅片表面，p2o5与硅反应生成sio2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。

pocl3液态源蔓延方法具备生产效率较低，获得pn结光滑、平坦和蔓延层表面较好等优点，这对于制作具备大面积吴厝庄的太阳电池就是非常关键的。 4.扩散生产流程

取片（来料检查）---插片---上舟---蔓延---下舟---卸片---出片 5.扩散工序影响因素及常见工艺问题

管内气体中杂质源的浓度；蔓延温度；蔓延时间 故障表现诊断措施

蔓延没1、炉门没有关上，有源被最怕吸到。1、由设备人员将炉门定位， 确保石英门和石英管口很好贴合

2、随身携带气体小氮量太小，无法将源带回管及前2、减小随身携带气体小n2流量 3、管口抽风太大3、将石英门旁边管口抽风减小 蔓延r□略偏

高1、扩散温度偏低1、升高扩散温度 2、源量比较，无法足够多参杂2、加强源量 3、源温较低于设置20℃3、增加淀积温度 4、石英管饱和状态比较4、搞tca（4+1）n 扩散r□偏低1、扩散温度偏高1、减小扩散温度 2、源温较低于20℃2、增加蔓延时间不增加淀积温度 扩散片与片之间

r□不光滑1、蔓延温度不光滑1、再次扎蔓延炉管恒温

扩散后单片上方块电阻不均匀扩散气流不均匀，单片上源沉积不均匀1、调整扩散气流量，加匀流板

2、调整蔓延片与片之间距离

扩散后硅片有色斑1、甩干机扩散前硅片未甩干1、调整甩干机设备及工艺条件 2、蔓延过程中偏磷酸凝结2、长时间蔓延后对石英管展开hf

（1）、必须保证扩散间的工艺卫生,所有工夹具必须永远保持干净的状态,(包括teflon夹子,石英舟，舟叉，炭化硅桨)扩散间洁净度小于一万级.

（2）、任何用具严禁轻易与人体或者其他未经过冲洗的表面碰触，石英舟或石英舟叉应当置放在冲洗整洁的玻璃表面上，sit桨曝露在空气中的时间应当愈长越不好，所有作业必须在洁净窗中顺利完成。

（3）、源瓶要严加密封，实施“双人双锁”制，即工艺，制造员工各一把，换源时通知巡检，然后才可以更换。pocl3会与水反应生成p2o5和hcl，所以发现pcl3出现淡黄色时就不可以再去使用了。磷扩散系统应保持干燥，如果石英管内有水气存在就会使p2o5水解偏磷酸，使管道内出现白色沉积物和在粘滞液体，另外偏磷酸会落到硅片上污染硅片。

（4）、严禁每台蔓延炉四入四出。

（5）、在正常运行工艺时,舟在前进，切记不可以开《断点启动》。否则舟会停止,不再前行进入炉管，但磷扩散却会继续。

（6）、蔓延间传递窗的里外两扇门无法同时关上，进门时无法用力过小，避免传递窗门断裂，绝不允许通过传递窗展开攀谈。 1丝网印刷

丝网印刷由五大要素形成，即为丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片。

刮刀的作用是将浆料以一定的速度和角度将浆料压入丝网的漏孔中，刮刀在印刷时对丝网保持一定的压力，刃口压强在10～15n／cm之间，刮板压力过大容易使丝网发生变形，印刷后的图形与丝网的图形不一致，也加剧刮刀和丝网的磨损，刮板压力过小会在印刷后的丝网上存在残留浆料。

浆料就是由功能组份、导电组份和有机载体共同组成的一种流体，功能组份通常为贵金属或贵金属的混合物。载体就是聚合物在有机溶剂中的溶液。功能组份同意了成膜后的电性能和机械性能。载体同意了厚膜的工艺特性，就是印刷膜和潮湿膜的临时粘结剂。功能组份和导电组份通常为粉末状，在载体中展开充份烘烤和集中后构成膏状的厚膜浆料。热处理后的厚膜导体就是由金属与导电组份共同组成。

有机载体包括有机高分子聚合物、有机溶剂、有机添加剂等等。它调节了浆料的流变性,固体粒子的浸润性,金属粉料的悬浮性和流动性以及浆料整体的触变性，决定了印刷质量的优劣

网版就是由不锈钢编织相同网目大小的网纱及涂抹在网纱上的乳胶上装在网框架共同组成。网版图样设计挡板处则将乳胶除去，刮刀刮过网纱时可以将燃放在网版上的浆料借

由图样挡板处印在基材上，主要同意印刷厚度为乳胶厚度。丝网印刷时根据相同的网版张力、乳胶厚度、刮刀倾斜力量、刮刀速度、刮刀下刀

及离刀迟滞时间等等参数可得到不同的印刷厚度。此外，浆料的粘滞性、基材表面的亲疏水性、烘干温度时间都会影响到印刷的高度及深度。 2印刷参数

￠printingalternatesqueegee单程印刷：刮刀向前运动印刷一片片子，向后返回印刷下一片；doublesqueegee两次印刷：对每一块片子向前印刷一次，再向后印刷一次；squeegeeandflood印刷后回料（常用）；floodandsqueegee回料后印刷；

￠screensnap-off网版间距印刷时电池至网板的距离；park网版暂停边线，印刷顺利完成后电池至网板的距离；speedupward网板下降速度;queegeedown-stop刮板高度，这就是印刷时刮刀的边线；park刮板的暂停边线，印刷和回墨顺利完成后，印刷头的暂停边线；pressure刮刀压力；

￠advancementposition1刮刀起始位置；position2印刷后的返回位置;position3印刷后停止位置position4印刷后开始返回时位置，机器印刷时括刀后退的开始位置。 ￠floodsueegeeprintingspeed印刷速度;floodspeed回料速度 ￠x,y,thetapieceoffsets网板位置在三个方向上偏移量。

￠snap-off网版间距印刷时电池至网板的距离。这个参数关系到z向电机的运动，因为向上就是正向，所以这个参数就是一个负数。丝网间距的零点由压力传感器去同意，每次照点时会展开一次零点的找寻。丝网间距的调节规律就是设置值越大，皱墨量越高，当抵达一定高度时，油墨无法跌破影印物表面时就可以导致印刷不全系列或无法印刷；设置值越大，皱墨量越高，当李丽丽一定高度时，硅片无法在预设的脱离速度和真空的助推下瓦解网版而粘粘到网版上就是粘片；

￠park网版停止位置，印刷完成后电池到网板的距离，这个参数也是个负数。此值设定偏低时会造成网版在印刷完成后由于位置较低而刮花印刷图形；

￠speedupward网板下降速度，这就是z向电机在印刷顺利完成后从印刷边线向上移动至暂停边线的速度。此值预设过慢时，可以并使硅片顾不上瓦解网版而导致粘片； ￠queegeedown-stop刮刀高度，这是印刷时刮刀的位置，这个参数的零点以网版承载浆料的一面为准，由于丝网间距和刮板高度为两个不同的电机进行控制，所以他们并不与snape-off相关联，如果操作人员改变了snap-off，一定要同步修改这个参数，但一般在压力模式下，此值变更的意义不大；

￠park刮刀的暂停边线，印刷和回墨顺利完成后，印刷头的暂停边线。

￠pressure刮刀压力，印刷时括刀下降到down-stop位置，这个位置的参数必须设置得比电池稍低（0.3-0.4mm应该足够了)，这样实际的压力（左边显示的数值）才能达到设置值。单位是牛顿，在压力模式

下，印刷压力越大，瞬时刮刀上升的边线就可以越高，很可能会远超过0.3-0.4mm,对网版和印刷质量导致比较小的侵害，所以在日常预设印刷压力时需用大为宜。实际参数预设时，压力越大，影印量越大，压力越大，影印量越大，，压力的变化实际就是刮刀边线的变化。

3印刷工序注意点

1、第一道背面银电极，第二道背面铝背场的印刷和研磨，主要监控印刷后的湿重；第三道负面银电极的印刷，主要监控印刷后的湿重和次栅线的宽度。第二道道湿重过小，一方面浪费浆料，同时还可以引致其无法在入高温区之前充份潮湿，甚至无法将其中的所有有机物赶着出来从而无法将整个铝浆层转型为金属铝，另外湿重过小可能将导致热处理后电池片弓片。湿重过大，所有铝浆均可以在时程的热处理过程中与硅构成熔融区域而被消耗，而该合金区域无论从纵向电导率还是从可焊性方面均不适合于做为背面金属碰触，另外除了可能将发生鼓包等外观不当。第三道道栅线宽度过小，可以并使电池片较暗面积较太少，效率上升

￠2、隐裂片：保持电池片背面和印刷台面平整，注意各道印刷台面和网版内不要有碎片等大的异物，必要时更换台面纸，清洗网版并处理混有异物的浆料；

￠3、粘片：按照形式去分可以分成已连续的粘片和非已连续的粘片。对于已连续的粘片，往往就是由于印刷参数设置不合理引致的，主要存有snap-off设置太低，或者网版的park边线太低，印刷压力过小等原因，有时台面真空严重不足也可以导致此类问题，也有些情况下如果浆料的粘度过小也可以导致粘片，特别就是对于烘烤严重不足的浆料尤其难出现粘片；对于非已连续粘片，通常就是正对某个台面的问题，通常可能将就是由于台面纸透气性比较高，或者某个台面的真空存有问题；

￠4、结点和断线：发生在3道，一般是由于浆料在网版内停留时间较长，浆料变干，聚集成大的颗粒，或者浆料内有大的异物，刮条经过时，大颗粒将网孔撑大，该部位印刷的浆料比其他部位多，形成所谓结点，而严重时这些颗粒或异物会堵塞网孔，浆料无法透过，造成断栅。一般用无尘布蘸取松油醇擦拭网版。频繁出现时需要检查浆料粘度是否过大，若浆料正常，则需更改相关工艺参数以解决，必要时清洗或更换网版。 4丝网印刷注意事项

￠1、保持印刷平台的清洁,随时清除平台上的任何碎片和异物,防止产生碎片或损坏网版。

￠2、及时清扫奔跑臂和烘箱里的碎片,避免阻塞电机或产生代莱碎片。

￠3、印刷台上的贴纸要平整、干净，否则易引起碎片或报警。 ￠4、根据具体情况,及时调整印刷参数。

、出现报警时应首先查看报警信息显示,然后采取相应措施。

￠6、机器自动运转时不要关上或调用须要手动状态下运转的软件功能（例如摄像机校正，输入输出表明掌控等），否则可以导致死机。 ￠7、设备运行中禁止修改系统时间，否则会造成死机。 5印刷品质

￠浆料本身的性质对产品有很大的影响：

l（1）因为材料热膨胀系数的差异，浆料成分的相同也可以导致太阳能电池的翘弯问题；

l（2）烧结后浆料的附着性也是一个问题，要通过拉力测试； l（3）背场存有铝球构成，原因：

?①硅片表面织构化过程时造成表面高低差过大； ?②潮湿时间太短；

?③在烧结时铝颗粒间相互融溶而使颗粒间距缩短； 工艺参数对印刷的影响

刮刀压力(pressure)刮刀压力越小，填入网孔的墨量就越多

印刷速度(speed)湿重在某一速度下达至最大值，高于此速度，速度减小湿重减小，低于此值，速度减小湿重较小

印刷高度（down-stop）down-stop值越大，湿重越小

丝网间距(snap-off)丝网间距减小，油墨的迁移量也减小，但随着刮刀压力的减少，丝网间距对油墨迁移量影响趋小

刮刀截面对刮刀的截面形状来说，刮刀边越锐利，线接触越细，出墨量就越大；边越圆，出墨量就越少 7软件控制参数意义

enablemagazineloader机器运行时从承载盒中吸取硅片

enableprinting选项不键入时，印刷过程被UX21LI2677E enableflip-over不勾选时，翻转器不工作

enableloadbreakagewafer不键入时，滑动器不检查与否硅片损坏 enableovenheating允许炉子加热

enableunloadoven炉子只出来硅片而不入硅片 enablebypassoven硅片在行走擘上直接进入下一工序 dispenser设置自动嵌入浆料的频率

enablewaferalignment允许在印刷之前通过摄像来校准硅片 enablescreenalignment对网板上的基准标记展开定位 checkbreakagebefore检查硅片在印刷前是否破碎 paperchange印刷次数达至设置的数字时，机器停在运转 singlenest强制机器只在设定的那个台面上印刷