【多晶硅片生产工艺介绍】
在光伏行业中,多晶硅片是重要的组成部分,它们是太阳能电池制造的基础。整个光伏产业链可以分为三个主要部分:上游的晶体硅原料生产和硅棒/硅锭生产,中游的太阳能电池制造和组件生产,以及下游的光伏发电系统。下面将详细介绍多晶硅片的生产工艺。
**一、多晶硅片生产流程**
1. **多晶原料清洗与检测**:硅料首先经过酸洗和碱洗以去除表面杂质,然后烘干准备用于后续步骤。
2. **坩埚喷涂**:使用专业设备对坩埚进行喷涂处理,提高其耐高温性能。
3. **多晶铸锭**:使用JJL500型多晶炉,装载约500KG硅料,通过加热使其熔化。在伺服控制器的控制下,热交换台上升或下降,促使硅液向上生长,形成多晶硅锭。硅锭完成后,需进行少子寿命、电阻率等检测。
4. **硅锭剖方**:硅锭经过切割,形成硅块,以便进一步加工。
5. **去头尾、磨面、倒角**:切除硅块的头部和尾部,然后进行磨面和倒角处理,以减少边缘应力。
6. **粘胶**:将硅块粘接在晶托上,为切片做好准备。
7. **切片**:使用WIRESAW切割硅块,得到硅片。
8. **硅片脱胶、清洗、检验**:完成切割后,硅片需要脱胶,然后进行清洗,最后进行质量检验。
9. **硅片包装、入库**:合格的硅片进行包装并储存。
**二、多晶硅片生产设备**
1. **原料清洗**:使用张家港超声清洗设备进行硅料清洗。
2. **多晶铸锭**:采用美国GT、德国ALD、绍兴精工等公司的设备进行铸锭。
3. **硅锭剖方、检验**:使用HCT、上海日进等公司的设备进行剖方和检测。
4. **去头尾、切片**:无锡上机、上海日进、瑞士HCT、MB、日本NTC、德国KUKA等公司的设备用于硅块切割和去头尾。
5. **硅片清洗**:使用张家港超声清洗设备进行硅片的清洗工作。
**三、半导体和硅材料**
半导体材料,如硅和锗,处于导体和绝缘体之间,其导电性受温度、杂质和光照等因素影响。硅的晶体结构为金刚石结构,每个晶格有特定的原子排列。半导体的能带理论解释了其导电特性,纯净的半导体(本征半导体)在掺杂杂质后,可以转变为n型(电子导电为主)或p型(空穴导电为主)半导体,如硅掺磷成为n型,掺硼成为p型。
多晶硅片的生产涉及一系列复杂的工艺步骤,从原料预处理到最终的硅片切割和检测,每一步都需要精确控制,以确保硅片的性能和质量。同时,半导体材料的特性和应用对于整个光伏产业至关重要,其导电特性的调控是提高太阳能电池效率的关键。