Textúrovanie
Sekcia výroby zamatu (pozostávajúca zo 6 liniek) zahŕňa moduly ako predčistenie, pranie čistou vodou pred výrobou zamatu, výroba zamatu * 3, pranie čistou vodou po výrobe zamatu, následné čistenie, umývanie čistou vodou po postčistení, kyslé pranie, čisté umývanie vodou po umývaní kyselinou, pomalom ťahaní a predbežnej dehydratácii a sušení * 5. Metóda výroby zamatu tohto projektu využíva automatickú výrobu zamatu a celý proces operácie sa vykonáva automaticky. Predčistené kremíkové doštičky sa posielajú do podávacej oblasti zamatového stroja pomocou ramena dopravníka. Kremíkové doštičky prechádzajú cez rôzne korózne a čistiace nádrže v automatickom uzavretom zamatovom stroji cez valce. Zariadenie automaticky riadi dopĺňanie kyseliny, zásady a čistej vody v každom module. Kyseliny a zásady v nádržiach sú čerpané potrubím a odpadová voda z nádrží je pravidelne vypúšťaná (s objemom jednej nádrže 720 l, vymieňaná každých 48 hodín).
1) Predčistenie
Účel predčistenia: Na odstránenie nečistôt (organické a kovové nečistoty a pod.) priľnutých na povrchu kremíkových doštičiek sa používa roztok NaOH a roztok H2O2.
Naplnené kremíkové doštičky postupne ponorte do predčistiacej nádrže, pridajte do nádrže čistú vodu a pridajte primerané množstvo roztoku NaOH alebo čistiaceho roztoku podľa pomeru (očakáva sa, že zmiešaná koncentrácia NaOH bude 0. 6 %, očakáva sa, že koncentrácia H2O2 bude 1,5 %, automaticky sa pridá) na čistenie pri vysokej teplote (60 stupňov). Predčistenie využíva ultrazvukové čistenie. Po predčistení vykonajte čistenie čistou vodou. Čistenie čistou vodou je celé čistenie ponorením s prepadom, ktoré sa vykonáva pri izbovej teplote.
Chemické reakcie, ku ktorým dochádza počas procesu predčistenia, sú nasledovné:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
2) Alkalický zamat
Cieľ: Vykonať anizotropné leptanie povrchu kremíka alkalickým roztokom, čím sa na povrchu vytvorí pyramída veľkosti 5 um. Povrch pyramídy má vynikajúce zachytávanie svetla a antireflexné účinky (10%). Alkali velvet používa roztok NaOH a zamatové prísady.
Pridaním vhodného množstva roztoku NaOH a zamatovej prísady (koncentrácia roztoku NaOH približne {{0}},6 %, koncentrácia zamatovej prísady približne 0,4 %) do alkalickej zamatovej nádrže môže dôjsť k zníženiu povrchového napätia kremíkových plátkov , zlepšuje zmáčací účinok medzi kremíkovými doštičkami a kvapalinou NaOH, podporuje uvoľňovanie vodíkových bublín, zvyšuje anizotropiu korózie, robí pyramídu rovnomernejšou a konzistentnejšou a zlepšuje výrobný efekt zamatu. Proces chemickej reakcie na tvorbu zamše je nasledujúci:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Pracovná teplota alkalickej zamatovej nádrže je 82 stupňov a doba alkalického zamatu je riadená na 420 s.
3) Po vyčistení
Po ošetrení alkalickým zamatom vstúpi kremíková doska do čistiacej nádrže, aby sa odstránili zvyšky organických látok a zabezpečila sa čistota povrchu kremíkovej doštičky, čím sa do určitej miery zlepší účinnosť konverzie batérie. Na čistenie ponorte naložené kremíkové doštičky, pridajte do nádrže čistú vodu a pridajte primerané množstvo roztoku NaOH alebo čistiaceho roztoku (očakáva sa koncentrácia NaOH 0,6 %, koncentrácia H2O2 sa očakáva 1,5 % ) podľa pomeru pre vysokoteplotné čistenie (60 stupňov ). Po vyčistení vyčistite čistou vodou. Čistenie čistou vodou je celé čistenie ponorením s prepadom, ktoré sa vykonáva pri izbovej teplote.
4) Premývanie kyselinou
Po vyčistení by sa mal na čistenie vysokej čistoty použiť zriedený roztok kyseliny (3,15 % HCl a 7,1 % HF). Funkciou HCl je neutralizovať zvyškový NaOH, zatiaľ čo funkciou HF je odstrániť vrstvu oxidu na povrchu kremíkového plátku, čím sa stáva hydrofóbnejším a vytvára kremíkový komplex H2SiF6. Prostredníctvom komplexácie s kovovými iónmi sa kovové ióny oddeľujú od povrchu kremíkového plátku, čím sa znižuje obsah kovových iónov a pripravujú sa na difúznu väzbu. Po umytí kyselinou vyčistite čistou vodou.
Chemické reakcie, ktoré sa vyskytujú počas procesu morenia, sú nasledovné:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Pracovná teplota moriacej nádrže je pri izbovej teplote a doba morenia je riadená na 120 sekúnd.
5) Pred dehydratáciou pomaly ťahajte
Účel: Predbežná dehydratácia povrchu kryštalických kremíkových doštičiek sa zvyčajne používa ako posledný krok v procese čistenia čistou vodou.
Preneste kryštálový kremíkový plátok očistený čistou vodou do drážky pre pomalé ťahanie. Kremíkový plátok sa najprv ponorí do čistej vody a je úplne ponorený. Potom sa pomaly ťahá nahor pomocou robotického ramena a koša a povrchové napätie môže stiahnuť vodný film na kremíkovej doštičke.
Drážka pomalého ťahu pozostáva z čistiacej drážky a mechanizmu pomalého ťahu a je čiastočne uzavretá. V čistiacej nádrži je zúbkovaný prepadový otvor a čistá voda počas prevádzky nepretržite odplavuje odpadovú vodu v čistiacej nádrži, čím udržuje kvalitu vody čistiacej nádrže čistú a dosahuje čistiaci účinok; Keď je voda udržiavaná čistá, pri pomalom ťahaní nebudú na pracovnej ploche žiadne kvapky vody a počas sušenia nebude žiadna vodotlač.
6) Sušenie
Preneste kryštalický kremíkový plátok do sušiacej nádrže a fúkajte horúci vzduch o 90 stupňoch hore a dole plátkom na sušenie pomocou elektrického ohrevu.
Vyššie uvedené procesy predčistenia a alkalického zamatu budú produkovať alkalickú odpadovú vodu s vysokou koncentráciou obsahujúcu hydroxid sodný (W1, W3, W5) a odpadovú vodu na všeobecné alkalické čistenie (W2, W4, W6). Proces kyslého prania bude produkovať vysoko koncentrovanú kyslú odpadovú vodu obsahujúcu kyselinu chlorovodíkovú a kyselinu fluorovodíkovú (W7) a všeobecne kyslú odpadovú vodu z čistenia (W8, W9). Vyššie uvedená operácia sa vykonáva v uzavretom stroji na výrobu zamatu. Proces kyslého premývania bude prchať a produkovať kyslý odpadový plyn (G1) obsahujúci HF a HCl, ktorý sa bude zhromažďovať potrubím a posielať do veže na umývanie kyslých odpadových plynov na spracovanie.
Difúzia bóru
Účelom difúzneho procesu je vytvoriť PN prechod na kremíkovej doštičke, aby sa dosiahla premena svetelnej energie na elektrickú energiu. Zariadenie na výrobu PN prechodu je difúzna pec a projekt využíva plynný chlorid boritý na difúziu kremíkových plátkov v difúznej peci. Atómy bóru difundujú do kremíkového plátku a vytvárajú vrstvu borosilikátového skla na povrchu kremíkového plátku. Hlavná reakčná rovnica je:
4BCl3+3O2→2B2O3+6Cl2↑
2B2O3+3Si→3SiO2+4B
Difúzna pec je uzavreté podtlakové zariadenie vybavené vstupom a výstupom, využívajúce elektrický ohrev a zariadenie je dodávané s bezolejovou suchou mechanickou vývevou. Špecifický proces je nasledovný: najprv sa zavedie veľký prúd N2, aby sa vyhnal vzduch v kremennej rúre difúznej pece, a difúzna pec sa zahreje. Keď teplota pece dosiahne 1050 stupňov a zostane konštantná, trieska sa umiestni do kremenného člna a pošle sa do ústia pece na predhrievanie na 20 minút, potom sa zatlačí do zóny konštantnej teploty. Najprv sa zavedie kyslík a potom sa zavedie chlorid boritý na difúziu. Celková doba spracovania je 180 minút. Počas reakcie bol Si aj O2 nadbytok a BCI3 úplne zreagoval, čo viedlo k produkcii C12. Po dokončení reakcie použite N2 na vyčistenie zariadenia a automatické vybitie materiálu.
Analýza procesu produkcie znečistenia: Hlavným procesom znečistenia v tomto procese je difúzny proces, pri ktorom sa BCl3 zavádza a reaguje za vzniku plynného chlóru (G2) zmiešaného so zvyškovým kyslíkom, dusíkom atď., ktorý sa zhromažďuje vyhradeným potrubím a odosiela sa. do veže na čistenie kyslých odpadových plynov na spracovanie. Po zbere potrubím sa posiela do veže na čistenie kyslých odpadových plynov na čistenie.
SE laserový doping
Technológia laserového dopovania zahŕňa silné dotovanie na kontaktnej ploche medzi líniou kovového hradla (elektróda) a kremíkovým plátkom, zatiaľ čo ľahké dotovanie (dopovanie s nízkou koncentráciou) sa udržiava mimo elektródy. Predbežná difúzia sa uskutočňuje na povrchu kremíkových plátkov tepelnou difúziou za vzniku dopovania svetla; Súčasne povrchové BSG (borosilikátové sklo) slúži ako lokálny laserový dopingový zdroj a prostredníctvom lokálneho tepelného efektu lasera atómy v BSG rýchlo difundujú do vnútra kremíkového plátku a vytvárajú lokálny doping. regiónu.
Proces SE laserom generuje prašné výfukové plyny (G3), ktoré sú spracované zberačom prachu zabudovaným v zariadení a odvádzané cez horný výfukový systém dielne (vo výške približne 15 metrov).
Postoxidácia
Vrstva oxidu na povrchu difúzie bóru (dopadový povrch) povrchu kremíkového plátku ošetreného laserom SE je zničená energiou laserového bodu. Počas alkalického leštenia a leptania je potrebná vrstva oxidu ako maskovacia vrstva na ochranu povrchu difúzneho fosforu (dopadový povrch) kremíkového plátku. Preto je potrebné vykonať opravu oxidovej vrstvy na povrchu skenovanom laserom SE.
Tento projekt využíva metódu tepelnej oxidácie na prípravu vrstvy oxidu SiO2. Celý oxidačný proces prebieha v oxidačnej peci, čo je uzavreté zariadenie na atmosférický tlak a vyhrievané elektrinou. Po prvé, kremíkový plátok je naložený na kremennú loď pomocou automatického stroja na nakladanie plátkov. Potom automatické robotické rameno umiestni kremenný čln na konzolovú suspenziu karbidu kremíka oxidačnej pece. Suspenzia karbidu kremíka posiela kremenný čln naložený kremíkovými plátkami do vysokoteplotnej kremennej pece. Keď kremenný čln vstúpi do rúry pece, zatvorte dvierka pece, spustite oxidačný program a oxidačná pec sa spustí automaticky. Hlavné chemické reakcie, ktoré sa vyskytujú počas procesu tepelnej oxidácie, sú:
Si+O2=SiO2
O2 reaguje s povrchom kremíkových plátkov pri vysokých teplotách za vzniku Si02 a zavádza sa určité množstvo plynného dusíka, aby sa udržal konštantný tlak v rúre pece. Udržujte prúd kyslíka pri vysokej teplote po určitú dobu, aby sa vytvorila určitá hrúbka tenkej vrstvy SiO2 na povrchu kremíkového plátku. Parametre procesu sú: oxidačná teplota 750 stupňov, prietok dusíka 12 l/min, prietok kyslíka 5 l/min a 25 minút oxidačného času. Tento proces vytvára oxidačný odpadový plyn (horúci vzduch) obsahujúci kyslík a dusík, ktorý sa vypúšťa cez výfukový otvor oxidačnej pece a potom sa vypúšťa cez horúci výfukový systém v dielni.