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洗磷
目的：去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅
玻璃(磷硅玻璃是指P2O5与SiO2的混合物）。 原理：P2O5溶于HF酸 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O H2SiF6可溶于水 条件：HF浓度8％-10％ 洗磷后需用去离子水将硅片冲洗干净并甩干。
可气相沉 积）
单晶硅太阳能电池生 产工艺
工艺流程及各环节工艺目的和原理
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工艺流程
清洗制绒（超声波清洗→减薄→喷淋→绒面） →（喷淋→酸洗→喷淋→漂洗→喷淋→甩干）→扩
散（合片→扩散→卸片）
→刻蚀（叠片→上夹具→刻蚀→插片)→洗磷（去磷
硅玻璃→喷淋→甩干）→PECVD
→丝网印刷 [丝印1（背极）→丝印2（背场）→丝
印3（栅极）]→烧结（试烧→批量烧结）
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超声波清洗
机械切片以后会在硅片表面形成10—40微米 的损伤层，且表面有油脂、松香、石蜡、 金属离子等杂质。
工艺目的；主要是去除油脂、松香、石蜡 等杂质。
工艺原理；超声振动使油珠滚落，物理去 油。
条件；去离子水一定量，温度60—90℃，时 间10—40min。
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刻蚀过程的主要反应
放电过程
e-+CF4→CF3++F+2e
e-+CF3→CF2+F+e腐蚀过程
e-+CF4→CF3+F+eO2+e-→2O+e-
Si+4F→SiF4↑
3Si+4CF3→4C+3SiF4↑
2C+3O→CO↑+CO2↑
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等离子体刻蚀机
设备要求： 工艺重复性好， 刻蚀速度快、 均匀性好 。 密封性能好、 操作安全
一般在40±5欧姆之间.
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扩散炉
设备要求： 精确度高 可准确控制反应管 的实际工艺温度 和气 流量。 用于长时间连续工作、 高精度、高稳定性、 自动控制。
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48所三管扩散炉
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刻蚀
目的；去除周边短路环。 原理：在辉光放电条件下，CF4和O2生成等离子体，交替
条1.5件%—；2生%产，常乙用醇N或aO异H丙质醇量每分次数约1%加左20右0—，4N00am2Sli(O503L混 合液）。温度85±5℃,时间15—45min，具体工艺据 硅片种类、减薄后厚度和上次生产情况而定。
质量目标：绒面后硅片表面颜色深灰无亮点、均匀、 气泡印小，无篮脚印、白花等现象。400倍显微镜下 大小符合标准，倒金字塔结构均匀。
目的：表面钝化和减少光的反射，降低载 流子复合速度和增加光的吸收。
原理：硅烷与氨气反应生成氮化硅淀积在 硅片表面形成减反射膜。反应过程中有大 量的氢离子注入，使硅片中悬挂键饱和， 达到表面钝化和体钝化的目的，有效降低 了载流子的复合，提高了电池的短路电流 和开路电压。
SiH4+NH3→Si3N4+10H2
20%左右，温度85±5℃，时间0.2—3min 具体据原始硅片的厚度和表面损伤情况而定。
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绒面
目的；制作绒面，减少反射，提升硅片对光吸收效 率。
原理；利用Si在稀NaOH溶液中的各向异性腐蚀，在 硅片表面形成无数个3—6微米的金字塔结构，这样光 照在硅片表面便会经过多次反射和折射，增加了对 光的吸收。
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7
酸洗
目的；去除硅片表面金属离子和绒面后的 残留药液，
原理；主要利用的是酸碱中和反应。 条件；10%盐酸，时间10min
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漂洗
目的；去除氧化层（SiO2）。 原理；SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 条件；HF溶液8%—10%，时间10min。 注★清洗工艺每个小环节之后，均需用去离子水
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烘干
目的：烘干。 原理：热吹风（~75 ℃ ）去除硅片表面残
留的水。
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扩散
目的；形成PN结。 原理；（POCL3液态源高温扩散），POCL3
在高温下经过一系列化学反应生成单质P， P在高温下扩散进入硅片表面，与本已经掺 B的硅形成PN结。 4POCl3+3O2→2P2O5+6Cl2 2P2O5+5Si→5SiO2+4P
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PECVD镀SiNx:H薄膜-平板式PECVD
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PECVD（德）工艺步骤及条件
工艺步骤：分17步。进舟→慢抽真空→快抽 真空→调压→恒温→恒压→检漏→调压→ 淀积→淀积→淀积→抽真空稀释尾气→清 洗→抽真空→抽真空→充氮→退舟。
条件：温度480℃，淀积压强200Pa，射频功 率1800W，抽空设定压强0.5pa，进出舟设定 15%。
将硅片冲洗干净，以免残留药液影响倒下个小环 节的正常进行。
去离子水是指纯水，指的是将水中的强电解质去 除并且将弱电解质去除到一定程度的水。其电阻 率越大，电导率约小则级别越高。
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清洗机
设备要求：稳定性好，精确度高，密闭性 能好，有抽风装置，便于标准化生产，操 作简单安全。
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对周边作用，使周边电阻增大。
CF4→C4++4F-
O2→2O2-
F+Si→SiF4
SiF4挥发性高，随即被抽走。
工艺条件：CF4︰O2=10︰1
板流：0.35—0.4A
板压：1.5—2KV
压强：80—120Pa
刻蚀时间：10—16min
质量目标;刻边电阻大于5KΩ，刻边宽度1—2mm间。
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4
超声波清洗机
设备要求：稳定性 好，精确度高（温 度、时间），操作 方便（换水方便）。
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5
减薄
工艺目的；去除表面损伤层和部分杂质。 工艺原理；利用硅在浓NaOH溶液中的各向
同性腐蚀除去损伤层。
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 工艺条件；生产常用NaOH溶液质量分数为
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扩散工艺步骤及条件
进舟：速度230—280mm/min。 通大氮：时间5min， 流量27000±5000ml/min。 通400小±氮40和m氧l/m气in：，时N间2流3量5m2i4n0，0±O24流0m量l/min 通大氮和氧气：时间5min，流量
27000±5000ml/min。 出舟：速度230—280mm/min。 温度：800℃—900℃ 质量目标：扩散后表面颜色均匀，方块电阻大小