アニーリング
シリコンウェーハを石英ガラス製の反応管に入れ、抵抗線加熱炉を使用して一定の温度に加熱します（一般的に使用される温度は900-1200度ですが、特殊な条件下では600度以下に下げることもできます） ）。酸素が反応管を通過すると、シリコンウェーハの表面で化学反応が発生します。
Si（固体）+O2（気体）→SiO2（固体）
アニーリングプロセス中に生成された不純物の再分布も、PSG によるナトリウムおよびカリウムイオンの吸着と固定を利用してこれらの有害なイオンを除去することで、不純物の吸収にも役割を果たします。
汚染生成リンクの分析: このプロセスにおける主な汚染リンクは、熱酸素リンク内の残留酸素と窒素です。
BOEの洗浄
BOE (5- ライン) スロット タイプの装置は、統合された半密閉装置であり、シリコン ウェーハは自動装置によってバスケットに入れられ、機械アームを通じて装置の各スロットで溶液に変換されます。薬液タンクは薬液の濃度に応じて対応する薬液を継続的に補充し、定期的に全体を交換します。置換された廃液は下水システムに排出され、最終的には下水処理場に入り処理されます。洗浄槽は純水で洗浄します。タンク内にシリコンウェーハがある場合、精製水がゆっくりと追加され、塩を含む廃水は自動的に廃水収集システムにオーバーフローし、最終的には下水処理場に入り処理されます。すべての化学薬品は液体の状態で、ダイヤフラム ポンプによって自動的に吐出されます。洗浄順序は、酸洗槽*2、水洗、酸洗後(HCl/HF/DI)、水洗、緩引き、乾燥*6、槽サイズは720Lです。
1) 酸洗浄
高純度の洗浄には、希酸溶液 (3.15% HCl および 7.1% HF) が必要です。 HCl の機能は Cl - を使用して金属イオンを錯体化することであり、一方 HF の機能はシリコンウェーハ表面の酸化物層を除去してシリコンウェーハの疎水性を高め、シリコン錯体 H2SiF6 を形成することです。金属イオンと配位することにより、金属イオンがシリコンウェーハの表面から脱離し、シリコンウェーハ中の金属イオンの含有量が低減される。 ＨＦ酸洗浄を１５０秒間実行して、表面のＢＳＧ層と裏面のＰＳＧ層を除去する。酸洗浄後、純水洗浄を行う。
HF SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
2) 酸洗後
ポスト洗浄後は、高純度洗浄のために希酸溶液 (14.7% HF) を使用する必要があります。 HF の機能は、シリコン ウェーハの表面の酸化物層を除去して疎水性を高め、シリコン複合体 H2SiF6 を形成することです。金属イオンとの錯形成により、金属イオンがシリコンウェーハの表面から脱離し、シリコンウェーハの金属イオン含有量が減少する。
酸洗いプロセス中に発生する化学反応は次のとおりです: SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
酸洗槽の使用温度は室温、酸洗時間は100秒に制御されています。
3) 乾燥
ゆっくり引き上げた脱水処理済みの結晶シリコンウエハを乾燥槽に移し、電気加熱により90度の熱風を上下に吹き付けて乾燥させます。
上記酸洗浄工程により、ＨＣｌおよびフッ酸を含む高濃度酸性排水（Ｗ２１）、フッ酸を含む高濃度酸性排水（Ｗ２３）、および一般酸性洗浄排水（Ｗ２２、２４、２５）が生成される。上記の操作は密閉型洗浄機内で行われ、酸洗浄工程により揮発してHClとHFを含む酸性排ガス(G6)とHFを含む酸性排ガス(G7)が生成され、パイプラインを通じて収集され、処理用の酸性排ガス洗浄塔。
ALDの
ALD 装置を使用してシリコン ウェーハの表面に Al2O3 の層を堆積し、パッシベーション効果と不純物吸収効果を向上させます。主な方法は、ガス状の Al (CH3) 3 と水蒸気 (H2O) を反応させて Al (OH) 3 を生成し、シリコンウェーハの表面に付着してメタンガスを生成します。
主な反応式は次のとおりです。
Al(CH₃)3+3H₂O→Al(OH)3+3CH₄↑
2Al(OH)3 ⇌ Al2O3・3H2O
ALD装置は、入口、出口、入口出口を備えた密閉型負圧装置です。加熱は電気加熱で、オイルフリーのドライメカニカル真空ポンプを装備しています。生産が開始されると、ロボット アームはまずバッテリー セルを ALD 装置に送り、供給ポートを閉じます。一定の温度まで加熱し、真空にし、装置内の圧力を生産に必要な圧力にします。気相前駆体ＴＭＡパルスとＨ２Ｏパルスを反応室内に交互に導入し、蒸着基板上で化学吸着・反応させることにより、蒸着膜ＡＬ２Ｏ３が生成される。最後に装置内のメタン排ガスを窒素ガスに置換し、装置の電源を入れて自動的にシリコンウェーハを取り出します。
このプロセスにおける主な汚染物質は排気ガスのメタン (G8) であり、これは真空ポンプによって抽出され、ステンレス鋼のシラン燃焼シリンダーと水スプレー装置によって処理されます。
前面コーティング
基本原理は、高周波光放電を使用してプラズマを生成し、薄膜堆積プロセスに影響を与え、ガス分子の分解、結合、励起、イオン化を促進し、反応性基の生成を促進することです。 NH3 の存在により、活性基の流れと拡散が促進され、薄膜の成長速度が増加し、堆積温度が大幅に低下します。
窒化酸化シリコン膜の PECVD 堆積中に発生する主な化学反応は次のとおりです。
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑ H2↑
PECVD ポジフィルム装置は密閉負圧装置で、電気加熱され、オイルフリーのドライ機械真空ポンプが付属しています。生産中は、まず装置に窒素が充填され、ロボット アームがシリコン ウェーハのローディングを完了します。装置が外部圧力に達すると、入口と出口が開き、グラファイトボートが自動的に装置に入り、入口と出口を閉じます。真空引きをし、各種安全確認を行います。安全を確認後、シランとアンモニアガスを導入し、装置内部の窒素酸化シリコンコーティングを完了します。コーティング終了後、特殊ガス配管や設備内の残留ガスを窒素ガスにより排出し、入口と出口を開いて排出します。冷却後、選別工程に入り、次の工程へ進みます。
汚染製造プロセスの分析: この製造プロセスにおける汚染の主な形態は、最初にステンレス鋼のシラン燃焼で処理されるコーティング廃ガス (シラン、過剰笑気ガス、過剰アンモニア、水素、窒素など) (G9) です。シリンダーは誘引通風システムを通過し、スプレー塔で処理された後に排出されます。
バックコーティング
窒化酸化シリコン膜の PECVD 堆積中に発生する主な化学反応は次のとおりです。
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑ H2↑
PECVD バックフィルム装置は密閉負圧装置で、電気加熱され、オイルフリーのドライ機械真空ポンプが付属しています。生産中は、まず装置に窒素が充填され、ロボット アームがシリコン ウェーハのローディングを完了します。装置が外部圧力に達すると、入口と出口が開き、グラファイトボートが自動的に装置に入り、入口と出口を閉じます。真空引きをし、各種安全確認を行います。安全を確認後、シランとアンモニアガスを導入し、装置内部の窒素酸化シリコンコーティングを完了します。コーティング終了後、特殊ガス配管や設備内の残留ガスを窒素ガスにより排出し、入口と出口を開いて排出します。冷却後、選別工程に入り、次の工程へ進みます。
汚染製造プロセスの分析: この製造プロセスにおける汚染の主な形態は、最初にステンレス鋼のシラン燃焼で処理されるコーティング廃ガス (シラン、過剰笑気ガス、過剰アンモニア、水素、窒素など) (G9) です。シリンダーは誘引通風システムを通過し、スプレー塔で処理された後に排出されます。
金属化
1) 印刷
印刷プロセス中、スラリーはスクリーンの上にあり、スクレーパーは一定の圧力でスクリーンに押し付けられ、スクリーンが変形してシリコンウェーハの表面に接触します。スラリーは押し出され、シリコンウェーハの表面と接触します。シリコンウェーハの表面には強い吸着力があり、スラリーをメッシュの穴から押し出します。この時点でスクレーパーが作動し、あらかじめ変形させたメッシュプレートが良好な復元力を発揮して、スラリーをシリコンウェーハの表面にスムーズに落下させます。銀ペーストは、超微粒子高純度の銀とアルミニウムの粉末を主金属とし、助剤として一定量の有機バインダーや樹脂を加えた印刷ペースト状のペーストです。
まず、背面電極の印刷と乾燥: バッテリー背面に背面電極ペースト (レーザー穴あけ位置を含む) (銀ペースト) を正確に配置して印刷し、印刷された背面電極が損傷しないように低温で素早く乾燥させます。次の印刷ステップ中に。
次に、裏面の細かい方眼線の印刷と乾燥：バッテリー裏面に細かい方眼線ペースト（銀ペースト）を正確に位置決めして印刷し、低温で素早く乾燥させます。主な目的は、シリコン基板に接触し、電流を流し、再ドープしてキャリアの再結合を減らしブーストを高めることです。
次に、フリッパーを通過した後、バッテリーセルは上向きに後ろから前に反転されます。正極の印刷と乾燥を行う：正極ペースト（銀ペースト）をバッテリー前面に正確に位置決めして印刷し、低温で素早く乾燥させます。その主な機能は、細いグリッド線によって収集された電流を外部回路またはメモリに伝導して輸送することです。
最後に、前面の細かいグリッド線の印刷と乾燥: 前面電極のペースト (銀ペースト) をバッテリー前面に正確に配置して印刷します。印刷後、固体焼結のために焼結炉に入るのを待ち、良好なオーム接触を形成します。その主な機能は、電流を収集し、バッテリーセルの光吸収容量を増加させ、変換効率を向上させることです。
上記乾燥工程におけるスラリーの乾燥温度は２００℃程度である。このプロセスでは有機揮発性ガス (G10) が生成され、主な汚染物質はドデカンなどのアルコール エステルで、VOC として計算されます。印刷工程で発生する有機性排ガスはガス回収フードで回収され、二段直列に接続された活性炭吸着箱で処理され、最終的に排気管から排出されます。排気ダクトの吸収効率を維持するには、定期的に掃除して掃除する必要があります。
2) 焼結
焼結は、シリコンウェーハ上に印刷されたメインのファインゲートペーストを高温でバッテリーセルに焼結するプロセスであり、これにより表面に電極が埋め込まれ、強力な機械的接触と良好な電気的接続が形成され、最終的にはオーム接触が得られます。電極とシリコンウェーハ自体の間。
印刷されたシリコンウェーハは、異なる温度ゾーンに分割された電気加熱炉を使用して焼結されます。焼結プロセス中にシリコンウェハは上部電極と下部電極を形成し、最高焼結温度は700〜800度の間です。このプロセス中に、スラリー中のアルコール エステル ドデカンなどの有機溶媒が完全に蒸発して有機廃ガス (G11) が形成され、これが VOC として計算されます。その後、装置内蔵の高温燃焼塔装置により完全燃焼処理され、印刷排ガスとともに二段直列に接続された活性炭吸着箱により吸着処理されます。吸着後は排気管より排出されます。
3) 電気噴射
バッテリーセルを焼結した後、電荷キャリアを直接注入する方法（直流の逆注入）を使用して、シリコン本体内の水素の充電状態を変化させます。これにより、崩壊中のホウ素酸素複合体を効果的に不動態化し、安定した再生ホウ素複合体に変換できます。状態を維持し、最終的に光減衰防止という目標を達成します。
テスト包装
太陽電池の製造が完了したら、試験機器を使用して太陽電池の電気的性能パラメータを試験します（IV 曲線や光変換率の測定など）。テストが完了すると、バッテリーは特定の基準に従って自動的に複数のレベルに分割されます。特定のレベルのバッテリーセルの数が指定された制限に達すると、デバイスはオペレーターにバッテリーセルを梱包するために取り出すように通知します。このデバイスには破片検出機能もあり、完全な電池としてテストするのではなく、破片を発見するとすぐに除去され、無駄な電池セル (S2) が発生します。