SCHMID制绒培训讲义.ppt
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1、一区培训 衣明俊 1理论篇23制绒基础知识制绒基础知识一、制绒流程和原理制绒流程和原理二、设备操作安全二、设备操作安全三、化学药品的安全及和急救措施三、化学药品的安全及和急救措施四、安四、安 全全 设设 施施五五操操 作作 控控 制制 系系 统统六、六、机器操作机器操作七、零件名称与符号七、零件名称与符号八、设备维修计划八、设备维修计划4一工艺流程硅片装载刻蚀制绒清洗碱洗中和清洗疏水清洗烘干硅片卸载目的:1.去除硅片表面损伤层2.硅片表面被加工形成均匀有规则的绒面(降低光的反射率)5 在这台设备我们首先应该了解什么叫制绒,所谓制绒就是把切下表面不在这台设备我们首先应该了解什么叫制绒,所谓制绒就
2、是把切下表面不规则锯齿型硅片,通过某种生产工艺使硅片表面加工成均匀有规则的绒面规则锯齿型硅片,通过某种生产工艺使硅片表面加工成均匀有规则的绒面(降低光的反射率),使它成为我们制造电池所需要的表面结构。目的是(降低光的反射率),使它成为我们制造电池所需要的表面结构。目的是获得表面结构完全相同结构(凹陷的底、顶)获得表面结构完全相同结构(凹陷的底、顶)0.01mm适合的原则。适合的原则。6 硅片表面绒面化硅片表面绒面化 由于硅片用由于硅片用P P型硅片,可利用酸性溶液对硅片进行各型硅片,可利用酸性溶液对硅片进行各向同性腐蚀的特点来制备绒面。可以得到整齐均匀的凹向同性腐蚀的特点来制备绒面。可以得到整
3、齐均匀的凹陷组成的绒面。绒面具有受光面积大,反射率低的特点。陷组成的绒面。绒面具有受光面积大,反射率低的特点。可提高单晶硅太阳电池的短路电流,从而提高太阳电池可提高单晶硅太阳电池的短路电流,从而提高太阳电池的光电转换效率。的光电转换效率。7 硅片表面绒面受光面积:(绒面硅片表面绒面受光面积:(绒面金字塔形金字塔形的理解计算)的理解计算)金字塔形角锥体的表面积金字塔形角锥体的表面积S0S0等于等于四个边长为四个边长为a a正三角形正三角形S S之和之和 由此可见有绒面的受光面积比光由此可见有绒面的受光面积比光面提高了倍即面提高了倍即1.7321.732倍。倍。8 硅片表面绒面反射率:硅片表面绒面
4、反射率:当一束强度为当一束强度为E0E0的光投射到图中的的光投射到图中的A A点,产生反射光点,产生反射光1 1和进入硅和进入硅中的折射光中的折射光2 2。反射光。反射光1 1可以继续投射到另一方锥的可以继续投射到另一方锥的B B点,产生二点,产生二次反射光次反射光3 3和进入半导体的折射光和进入半导体的折射光4 4;而对光面电池就不产生这;而对光面电池就不产生这第二次的入射。经计算可知还有第二次的入射。经计算可知还有11%11%的二次反射光可能进行第三次反的二次反射光可能进行第三次反射和折射,由此可算得绒面的反射率为射和折射,由此可算得绒面的反射率为9.04%9.04%。9 硅片表面酸制绒反
5、应机理:硅片表面酸制绒反应机理:HNOHNO3 3给硅表面提供空穴,打破了硅表面的给硅表面提供空穴,打破了硅表面的Si-HSi-H键,使键,使SiSi氧化成氧化成SiOSiO2 2,然后然后HFHF溶解溶解SiOSiO2 2,并生成络合物,并生成络合物H H2 2SiFSiF6.6.从而导致硅表面发生从而导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀,形成粗糙的多孔硅层。有利于减少光反射,各向同性非均匀性腐蚀,形成粗糙的多孔硅层。有利于减少光反射,增强光吸收。增强光吸收。3Si+4HNO3Si+4HNO3 3+18HF 3H+18HF 3H2 2SiFSiF6 6+4NO+8H+4NO+8H2 2O O
6、基本反应式基本反应式:10硅片沉浸在酸溶液浴槽里,表面刻蚀掉0.001mm11在这个生产工艺过程中按照工作区域可分为9个模组(M1M9)。12 M1和M9模组为硅片输送与跟踪监测,它安装几个监测用的传感器和一个脉冲传感器。其中监测传感器能够正确反应电池片是否到达,在进口处安装一个监测气体浓度传感器,它是用来监测酸的挥发气体是否超标,预防操作人员受到伤害。脉冲发生器是记录传送多长距离。1mm=1脉冲机器通过传感器和脉冲发生器的信息PLC可准确电池片的位置。总之监测传感器和脉冲传感器都可以用来监测硅片的数量。硅片可以通过传送轮导向机构进行规正。13M1M9传送系统是通过驱动电机带动从动轮上的齿轮传
7、递的,由于齿轮传动比稳定可靠,因此设备采用齿轮传送。14M1M9硅片是通过定中心滚轮、传送轮、定位轮传送的。15M2M8都有自己的排风装置。(如图所示)16其中各个单元内部都有自己的排风设施。其中包括药槽内部、工作药槽内部、单元部分(如图所示)。17M2用制成的HF-HNO3药液沉浸硅片进行硅片刻蚀。1819 M3清洗硅片,在清洗过程中,三个缸的水位是不同的,其中硅片进入第一个槽时,清洗所使用的水是不纯净的,当硅片进入水第三液时这时才是纯净水,这种设计的目的就是节约用水。M5、M7清洗硅片与M3功能相同。20硅片在清洗单元中过程是:清洗-吸吮(特制海绵滚轮)-吹干。21 M4用制成的KOH药液
8、沉浸硅片,其目的进行多孔硅表面处理和抛光,其中药液的浓度是通过电导率控制(KOH电离浓度)。2223M6硅片在制成的HF和HCI溶液进行疏水(中和去除金属离子),其中HCl是去除金属离子,HF起疏水作用。24 M8硅片烘干处理,它是通过两台空气压缩泵,通过两次过滤(粗过滤、细过滤),最终送到两组风刀中对硅片进行烘干,空气最终温度可达到40度,它的工作原理是一个物理变化过程,就是气体分子之间的距离由小变大的过程,也就是一个散热的过程。25最后我们还要对硅片进行检测,不符合要求的硅片剔除,检测方式有倒影的测量、显微镜观测硅片表面的结构、称重。26二 设备操作安全 安全和事故预防是每个现场工作必需遵
9、守的,在这一章里最重要是安全操作指南及总结概述。在工作中任何情况下必须服从安全说明,由于不正确的操作会造成对员工生命的威胁和生命危险,也会产生机械装置及公司运作的其他材料资产的损害。在运输安装、调试装备、使用、设计、操作、服务以上所有人员,必须认真遵守以下安全说明。另外在生产者的手册里及其它成分必须遵守安全操作指南。在机器上应为操作者提供危险标示符号在此机器上工作操作人员必须明白和密切注意机器上的警示标示。(如图所示)27 戴上安全防护眼镜 戴上安全防护手套 穿上安全防护服 戴上呼吸安全器 戴上护目镜 未经许可不许进入 警告:有害原料 警告:有热辐射伤害28 警告:有触电危险 警告:当心机器旋
10、转 警告:当心夹手 警告:当心挤压的危险 警告:当心机器开启的危险 警告:有毒原料 警告:有酸原料 警告:小心路滑29 每一个独立的设备都要遵守安全标准和规则。这个设备按照描述和示意的文件它是安全的。从各个单元零件和设备仍然会导致危险,因此我们特别提示在危险区域使用者,应当被告之使用的文件,尤其使用者必须被授权(有资格)。使用者对设备操作系统、安全系统和事故预防系统的规则清楚,并且在此设备上培训。必须阅读掌握安全警示说明进行确认签字。要很明确指定相关人员的责任进行操作,例如操作、安装、服务必须有专人负责。除了相关操作使用说明以外还有以些补充说明,例如工作组织机构、工作程序、工作人员(包括必要的
11、管理人员)!要定期仔细检查这台设备操作人员。采取必要措施保证设备完全安全的情况下使用!30 培训这台设备的使用人员在火灾发生时,要有报警和灭火意识。要为操作人员制作保护性服装。要给工人和服务人员说明工作必要安全知识。遵守这台设备安全和警示标示,并且让他们在工作中保持清晰头脑。经常说明设备的工作环境。要告之现场操作人员急救设备和灭火材料位置。要把设备的操作按钮远离危险区域,确保设备操作按钮直接能看到。这台设备必须安装合适的保护装置。不要改变结构和程序说明,因为会导致不安全,除非得到从事这台设备生产者(工艺)的同意。改变设备状态包括(软件和硬件)要需生产者特定的培训,除非有约定。要求设备操作人员说
12、明必要的法律规定和设备功能的附加条款。操作指南是防止不适当的习惯操作和浪费材料。31 所有从事操作设备的工人在工作前保证以下条件。遵守操作安全和事故预防基本规则。在这个文件里已经阅读和理解安全并签字。为了所有有关人员的利益请遵守以下规定。除了这个文件以外,遵守基本法律和其他有关操作安全和事故预防的规定也要保护周围环境。禁止任何伤害人生安全危险方式操作。注意设备上的所有警示标示。在操作设备上禁止长头发、领带或其他松散的衣服及首饰。使用合适的保护性服装。在移除保护装置时设备禁止工作,安全门在正常模式必须关门。注意灭火呼叫及灭火的可能性,并且注意灭火器的位置。在没有制造商认可禁止结构改变和程序修改,
13、因为那些会导致不安全。在紧急情况下应立即关闭设备上蘑菇状按钮,当危险解除时应通知各设备负责相关人员。32合格的员工是经过基本的培训、经历、指导以及能很好理解事故预防程序规则并且能够预知危险。必须遵守最低法定年龄有资格和培训过的人才能在此设备工作和安装。明确指定操作、服务、修理人员。当开始工作时,经过培训有资格操作人员必须要接受有经验丰富人员监管。这些安全预防措施对湿处理区域系统是有效的,并且与化学药品安全使用规则一致。33(一):为了自身的安全遵必须守以下规定1.在工作间里严格禁止明火、抽烟。2.在工作中严格禁止吃、喝、抽烟和刀是的。3.在工作间严格禁止打手机。4注意机器上的警示标示。5不要靠
14、近和攀爬机器。6.机器开始运转确保没有人在危险之中,7.严格禁止正在运动机器中传送工具或机器零件8.在有高危险和绊脚的单元中要从房间的后面走过,保证不要踩到软管。349.必须穿戴完整的防护服。10.不要攀登、座、站在没有使用的管子和电缆。11.在机器上焊接、烘烤、及砂纸打磨工作周围环境必须认可,因为哪有爆炸及火灾的危险。12.在每次换班时核查机器上隐患和缺陷。13.核查所有电缆线和管子及设备他们的外表是否存在危险、排列是否整齐。发现隐患立即通知负责时人员。15核查设备上排风系统功能是否正常。16.潮湿的太阳能电池板不能接触传感器防止降低它们的功能。35(二)设备的安全:1.机器设备不正确安全操
15、作是严格禁止的!2不能更改移动任何安全设施。3.机器运转中机器底座正面的盖子一直保持关闭的,因为机器在转动时,接触它们会带来危险。4.不能随便更改机器上的安全设施。5.必须有专业知识和经验的人才能许可在空压设备上工作。6.用电设备可能在带电的情况下总开关也会发生爆炸。7.必须有资格的人才能在电器设备上工作。368.不允许冲洗和液体飞溅在电器设备上,这样可能引起电击。9.如果工作人员存在生命危险另外一人必须在现场随时按下紧急停止按钮。10.工作区域必须用红白相间的安全链条维护起来和警告标志。11.带电设备必须用绝缘工具。(三):化学制品安全:1.在连接管和化学药品的槽之间的设备必须专人负责。2从
16、事化学药品工作避免与皮肤直接接触。374.在吃饭和喝水之前必须把手彻底清洗干净。按照规则处理储备物品和洗涤剂。5根据急救医学常识,必须遵守有关氢氟酸的规定。6酸的活动性很强因此工作人员必须使用合适的防护服(例如脸部防护用具、橡胶围裙、橡胶手套)。7在工作时必须穿着合适的保护服和围裙。3.每一项工作后必须洗澡把自己用过的工具彻底清洗干净。8在有害气环境工作时必须戴好过滤装置的防毒面具。9工作要仔细避免液体泼洒。10维修工作后从事人员必须用手冲洗使用过工具中和液体保证工具清洁。3811泄露蒸发的气体必须通过排气系统排出。12制定规则将液体碰洒或溢出必须处理现场,这些原料不能随意流向地面必须回收到污
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