BOB半岛:收藏！GW级TOPCON电池片项目原辅材设备清单及

　　、质量等标准分类装入载片盒，该过程会产生晶硅碎片（S1）。硅片的厚度和外观检测，采用先进检测技术，可对硅片表面脏污、瑕疵、不规则等缺陷进行检测并结合传送臂自动与合格硅片隔离。

　　制绒工段（共6条线）依次包括预清洗-制绒前纯水洗-制绒*3-制绒后纯水洗-后清洗-后清洗后纯水洗-酸洗-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。本项目制绒方式全部采用自动制绒，整个操作过程自动进行，采用传送臂将经预清洗后的硅片送至制绒机上料处，硅片在自动密闭制绒机内通过滚轮依次经过各腐蚀、清洗槽，设备自动控制补充各模块中酸、碱液和纯水，槽中酸、碱液通过管道泵入，并定期（单个槽体容积720L，48h更换一次）排放槽中废水。

　　预清洗目的：去除在硅片表面上黏附的杂质（有机物和金属杂质等），使用NaOH溶液和H2O2溶液。

　　将装载后的硅片依次浸入预清洗槽，槽内添加纯水，并按配比分别添加适量的NaOH溶液或清洗液（混合后NaOH浓度预计0.6%，H2O2浓度预计1.5%，自动添加）进行高温清洗（60℃）。预清洗采用清洗。预清洗后进行纯水清洗。纯水清洗均为溢流浸泡清洗，均在常温下进行。

　　目的：通过碱液对硅表面进行晶体的各向异性腐蚀，形成表面5um大小的金字塔，金字塔绒面具有优良的陷光和减反射效果（10%）。碱制绒使用NaOH溶液和制绒添加剂。

　　碱制绒槽中添加适量的NaOH溶液和制绒添加剂（NaOH溶液浓度约0.6%，制绒添加剂浓度约0.4%），添加剂可降低硅片表面张力，改善硅片与NaOH液体的浸润效果以及促进氢气泡的释放，增强腐蚀的各向异性，使金字塔更加均匀一致，提高绒面的制作效果。制绒面形成的化学反应过程如下：

　　碱制绒后的硅片进入后清洗槽，去除残留的有机物，保证硅片表面的清洁程度，从而一定程度上提高电池转换效率。将装载后的硅片浸入后清洗，槽内添加纯水，并按配比分别添加适量的NaOH溶液或清洗液（NaOH浓度预计0.6%，H2O2浓度预计1.5%）进行高温清洗（60℃）。后清洗后进行纯水清洗。纯水清洗均为溢流浸泡清洗，在常温下进行。

　　在后清洗后需使用稀酸溶液（3.15%的HCl和7.1%的HF）进行高纯度清洗，HCl的作用是中和残余的NaOH，HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水，形成硅的络合物H2SiF6，通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离，使得硅片的金属离子含量降低，为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。

　　将纯水清洗后的晶硅片传输至慢拉槽，硅片先沉入纯水内完全浸泡，然后通过机械手及吊篮缓慢向上提拉，表面张力能将硅片上的水膜拉下来。

　　慢拉槽由清洗槽和慢拉机构组成，为半封闭式。清洗槽内有锯齿形状的溢流口，在工作时干净的水不断地将清洗槽的污水冲走，保持清洗槽水质干净，从而达到清洁效果；当水保持干净时，在慢拉的作用下工作表面不会出现水珠，在烘干时不会有水印。

　　上述制绒工序中预清洗、碱制绒过程会产生含氢氧化钠的高浓度碱性废水（W1、W3、W5）和一般碱性清洗废水（W2、W4、W6），酸洗过程会产生含盐酸、氢氟酸的高浓度酸性废水（W7）和一般酸性清洗废水（W8、W9）。上述操作在密闭制绒机内进行，酸洗过程会挥发产生含HF、HCl的酸性废气（G1），经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。

　　扩散工序的目的是在硅片上形成PN结，以实现光能向电能的转化。PN结制造设备为扩散炉，项目采用气态三氯化硼在扩散炉内对硅晶片进行扩散，硼原子通过扩散进入硅片，同时在硅片表面形成一层硼硅玻璃层。主反应方程为：

　　扩散炉为密闭负压设备，配有进气口和出气口，采用电加热，设备自带无油干式机械真空泵。具体工艺过程为：先通入大流量的N2以驱赶扩散炉石英管中的空气，并对扩散炉进行升温，待炉温升至1050℃并且恒定后，把晶片放入石英舟内，送到炉口进行预热20分钟，再推入恒温区中，先通入氧气，再通入三氯化硼进行扩散，整体工艺时间为180分钟。反应过程中Si和O2均过量，BCl3完全反应，反应中产生C12。反应完成后使用N2清空设备，并自动出料。

　　产污环节分析：该工序主要污染环节为扩散环节通入BCl3后反应生成氯气（G2）混同残余氧气、氮气等由专管收集，送往酸性废气洗涤塔处理，经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。

　　激光掺杂技术是在金属栅线（电极）与硅片接触部分进行重掺杂，而电极以外位置保持轻掺杂（低浓度掺杂）。通过热扩散方式，在硅片表面进行预扩散，形成轻掺杂；同时表面BSG（硼硅玻璃）作为局部激光重掺杂源，通过激光局部热效应，BSG中原子二次快速扩散至硅片内部，形成局部重掺杂区。

　　SE激光过程会产生含尘废气（G3），经过设备自带的除尘器处理后通过车间顶排风系统排放（高度约为15米）。

　　硅片表面被激光SE处理过的地方，硼扩散表面（入光面）的氧化层被激光的光斑能量破坏了。在碱抛光刻蚀的时候，需要有一层氧化层作为掩膜层来保护硅片的磷扩散表面（入光面）。因此，需要对激光SE扫描过的表面进行氧化层修复。

　　本项目使用热氧氧化的方法制备SiO2氧化层。整个氧化过程在氧化炉中进行，氧化炉为密闭常压设备，通过电加热。首先使用自动装片机将硅片装载到石英舟上，随后自动机械手将石英舟放置在氧化炉的碳化硅悬臂浆上，碳化硅浆将装载有硅片的石英舟送入高温石英炉管里面。石英舟进入炉管之后关好炉门，启动氧化程序，氧化炉自动运行。热氧化过程中发生的主要化学反应为：

　　O2在高温下与硅片表面反应生成SiO2，通入一定量的氮气维持炉管压力恒定。维持一段时间的高温通氧，使硅片表面形成一定厚度的SiO2薄层，工艺参数为：氧化温度750℃，氮气流量12L/min，氧气流量5L/min，25min氧化时间。该过程会产生含氧气、氮气的氧化废气（热风），通过氧化炉排气口排出，然后通过车间顶热排风系统排放。

　　硅片在链式清洗机中以水上漂的方式（背面接触酸液）将背面的BSG去除，酸液主要成分为24.5%HF，主要化学反应方程式包括：

　　再经水洗、风刀吹干后进入下一道工序。去BSG清洗机设备为半密封设备，内集合酸槽、纯水清洗槽，并配有引风系统在设备内形成微负压环境，收集挥发气体。

　　该环节主要污染包括含HF的酸性废气（G4），废气经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。和含氢氟酸的高浓度酸性废水（W10）和一般酸性清洗废水（W11）。

　　碱抛工段（6条线）依次包括前清洗-水洗-碱抛洗*2-过氧化氢清洗（预留）-微制绒（预留）-纯水清洗-后清洗-纯水清洗-酸洗*2-酸洗后纯水洗-慢提拉预脱水-烘干*5等模块。背刻蚀整个操作过程自动进行，采用传送臂将经预清洗后的硅片送至碱抛机上料处，硅片在自动密闭碱抛机内通过滚轮依次经过各腐蚀、清洗槽，设备自动控制补充各模块中酸、碱液和纯水，槽中酸、碱液通过管道泵入，并定期排放槽中废水。

　　经过加工后的硅片进入清洗槽，去除残留的有机物，保证硅片表面的清洁程度，从而一定程度上提高电池转换效率。将装载后的硅片浸入预清洗，槽内添加纯水，并按配比分别添加适量的NaOH溶液或清洗液（NaOH浓度预计0.39%，H2O2浓度预计0.61%）进行高温清洗（60℃）。预清洗后进行纯水清洗。纯水清洗均为溢流浸泡清洗，在常温下进行，持续时间100s。

　　碱抛洗槽中配有纯水，并添加适量的NaOH溶液和抛光添加剂（NaOH溶液约1.6%，抛光剂浓度0.97%），然后对硅片背表面进行抛光处理，操作温度为65℃。碱抛洗后再进行纯水清洗。碱抛过程发生的化学反应如下：

　　槽内添加纯水，并按配比分别添加适量的NaOH溶液及双氧水（NaOH溶液约0.55%，双氧水浓度0.25%）进行常温清洗。后清洗后再进行纯水清洗。

　　在后清洗后需使用稀酸溶液（0.9%的HCl和0.23%的HF）进行高纯度清洗，HCl的作用是中和残余的NaOH，HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水，形成硅的络合物H2SiF6，通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离，使得硅片的金属离子含量降低，为扩散制结做准备。酸洗后进行纯水清洗。

　　上述背刻蚀工序中，预清洗、碱抛洗、后清洗过程会产生含氢氧化钠的高浓度碱性废水（W12、W14、W16）和一般碱性清洗废水（W13、W15、W17），酸洗过程会产生含盐酸和氢氟酸的高浓度酸性废水（W18）和一般酸性清洗废水（W19、W20）。上述操作在密闭碱抛机内进行，酸洗过程会挥发产生含HCl、HF的酸性废气（G5），经管道收集后送往酸性废气洗涤塔处理。

　　首先硅片在大气环境下进入装载腔，传送进300°的预热腔，然后再进入PO工艺腔，这时O2通过气管输送到分气块，由RF射频电源激活离化成离子，离子在硅片表面发生氧化，形成隧穿氧化层；然后硅片再经过过渡、缓冲腔，传送进paid腔，paid源在衬底背面沉积一定厚度的非晶硅，同时在沉积过程中通入PH3气体，气态磷烷进入机器中，经10kev和0.5-2kev高压射频将磷烷中的磷激发成磷离子的状态，在离子源与地之间加入直流高压，这样磷离子通过高压电场获得能量，束流的宽度为420mm，然后将硅片传输至束流下方，paid源的原子的飞向衬底过程中携带P离子或与P离子反应从而实现原位磷掺杂。

　　反应完成后，用氮气吹扫，此离子注入自带吸附剂，处理效率可达100%，进入吸附塔前的磷烷浓度为179.05ppm，吸附后未检测出PH3。本项目拟将此尾气接入DA003废气塔处理后排空，同时企业拟安装磷烷泄露自动报警器，检出限为0.1mg/m3。

　　产污环节分析：该工序主要污染环节为工艺时通入的Ar、PH3、N2由专管收集，送往酸性废气洗涤塔处理。

　　将硅片置于用石英玻璃制成的反应管中，反应管用电阻丝加热炉加热一定温度（常用的温度为900～1200℃，在特殊条件下可降到600℃以下），氧气通过反应管时，在硅片表面发生化学反应：

　　退火过程产生的杂质再分布同时起到吸杂作用，利用PSG对钠、钾等离子的吸附和固定作用去除这些有害离子。

　　BOE(5条线)槽式设备为一体化半密闭设备，硅片由自动化设备摆放在提篮中，通过机械臂在设备内各槽溶液中转换。其中化学品槽根据溶液浓度不断补充相应化学品，定期整体更换。更换下来的废液排入废水系统，最终进入污水处理站处理。水洗槽采用纯化水清洗，水槽内有硅片时，缓慢添加纯化水，含盐废水自动溢流至废水收集系统，最终进入污水处理站处理。化学品全部为液态，由隔膜泵计量自动调配。清洗顺序为：酸洗槽*2、水洗、后酸洗（HCL/HF/DI）、水洗、慢提拉、烘干*6，槽体大小720L。

　　需使用稀酸溶液（3.15%的HCl和7.1%的HF）进行高纯度清洗，HCl的作用是利用Cl-络合金属离子，HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水，形成硅的络合物H2SiF6，通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离，使得硅片的金属离子含量降低，HF酸洗150s去除正面的BSG及背面的PSG层，酸洗后进行纯水清洗。

　　在后清洗后需使用稀酸溶液（14.7%的HF）进行高纯度清洗，HF的作用是去除硅片表面的氧化层使得硅片表面更加疏水，形成硅的络合物H2SiF6，通过与金属离子的络合作用将金属离子从硅片表面脱离，使得硅片的金属离子含量降低。

　　上述酸洗过程会产生含HCl、氢氟酸的高浓度酸性废水（W21）和含氢氟酸的高浓度酸性废水（W23），一般酸性清洗废水（W22、24、25）。上述操作在密闭清洗机内进。