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李高非湿法刻蚀的工艺优化实施方案•项目实施的目的意义：太阳电池的转化效率是衡量一个光伏企业技术水平的重要标志，转化效率的提高也是对硅材料相对成本的降低，湿法刻蚀的使用能明显提高电池转换效率提高产品质量，可大幅度增加企业的效益。•实施内容通过湿法刻蚀的采用，进而提高并联电阻、提升电池的短路电流、提高开路电压，并最终达到提高电池转换效率的目的。什么是湿法刻蚀通过滚轮和液体张力使硅片漂浮在刻蚀液液面上，与刻蚀液接触的硅片背面和周边通过以下反应温和地被刻蚀掉，能够同时达到周边刻蚀和背面抛光的效果。Si+2HNO3+6HF=H2SiF6+2HNO2+2H2OSi+4HNO2+6HF=H2SiF6+4NO+4H2O上片刻蚀槽H2SO4/HNO3/HF水喷淋碱洗槽NaOH水喷淋去PSG槽HF水喷淋下片吹干风刀•为什么要对电池片进行刻蚀•在扩散的过程中，硅片的外围表面导电类型都变成了n型。此工序就是刻蚀硅片边缘，以使前表面与背表面的n型层隔断，防止电池做出来以后正负极出现短路。•腐蚀深度影响绝缘电阻，进而影响电池参数（主要是转换效率和并联电阻等）。厂家给了一个腐蚀深度的大概范围，经过我们一段时间的试验摸索，最终将腐蚀深度确定在了1.2±0.2μm的范围，并且同时绝缘电阻保持在1KΩ以上。①提高并联电阻效率16.2漏电流0.3A效率15.3漏电流12.3A硫酸浓度调节通过平衡电池效率和23仓比例，我们将硫酸的量定在了55L。•通过调节滚轮高低，增加滚轮和风刀，调节排风，得到好的刻蚀效果。硅片运动方向排风气流方向刻蚀液流向•开路电压主要决定于电池表面的复合②提高开路电压等离子刻蚀湿法刻蚀•1，相比等离子刻蚀，湿法刻蚀采用刻蚀液对周边进行腐蚀，有效保护了PN结，增大了有效受光面积；•2，湿法刻蚀对硅片背面进行了抛光，增加了光在电池内部的反射，有效提高了电池对长波光的吸收。③提高短路电流•光吸收公式：G＝αNe－αxα为光在介质中的吸收系数N为入射光的光通量x为光在被吸收前所通过的距离1100nm的光在硅中穿行600μm后仅被吸收了18％！如果能对硅片背面进行抛光，能增加光在电池内通过的距离，增加被吸收几率。自动补液量的调节•我们对自动补液（HF、HNO3）进行了调整，调节后的刻蚀液能有效地将电池背面抛光•在确定硝酸氢氟酸比例之后经过长时间对于腐蚀量的跟踪，调整补液频率和补液量使得现在的腐蚀量能够长时间稳定在最佳值。抛光前抛光后0.500.700.901.101.301.501.701.9023:504:0015:3522:203:0015:3021:4019:0022:000:354:0017:0021:201:055:009:3018:002:200.500.700.901.101.301.501.701.909:2013:2016:4521:151:005:008:0013:0016:0020:002:4010:0017:0021:100:504:50补液量调整之前腐蚀量变化（2008.06.04~2008.06.09）补液量调整之后腐蚀量变化（2008.06.30~2008.07.02）关于碎片率•设备运行初期，湿法刻蚀碎片率较高，约为1％。经分析，碎片主要来源于以下两个方面：1，设备滚轮较为粗糙，各个部件磨合不够，硅片经多次摩擦碎裂2，设备内部气压分布不同于我们以往使用过的设备，个别地方硅片被气流吹起导致卡片•第一种情况经过大规模生产之后，设备各个部件通过磨合，这方面的碎片有所下降•第二种情况通过设备和工艺人员仔细的观察和大胆心细的尝试，通过调节排风量，调整风刀压力和吹风方向以及在适当位置增减滚轮，成功消除了卡片现象，碎片率大为下降湿法刻蚀对电池参数的贡献电压对比（V）0.6120.6130.6140.6150.6160.6170.6180.619080701A080701B080701C080702A080702B080702C080703A080703B080703C080704A080704B80704C080705A080705B080705C080706A080706B080706C湿法刻蚀班电池平均电流对比（A）7.8507.9007.9508.0008.0508.1008.150080701A080701B080701C080702A080702B080702C080703A080703B080703C080704A080704B80704C080705A080705B080705C080706A080706B080706C湿法刻蚀班电池平均并联电阻对比（Ω）0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00100.00080701A080701B080701C080702A080702B080702C080703A080703B080703C080704A080704B80704C080705A080705B080705C080706A080706B080706C湿法刻蚀班电池平均电池效率对比15.315.415.515.615.715.815.916080701A080701B080701C080702A080702B080702C080703A080703B080703C080704A080704B80704C080705A080705B080705C080706A080706B080706C湿法刻蚀班电池平均结论•湿法刻蚀能有效刻蚀周边，达到边缘绝缘效果的同时避免了等离子刻蚀中的损伤•湿法刻蚀对电池背面的清洗抛光作用能有效提高电池的短路电流和开路电压，从而提高电池效率•湿法刻蚀对于设备和外围有十分苛刻的要求，需要技术人员对其实时监控并作出调整•现阶段湿法刻蚀片的23仓比例稍高，还需要我们的共同努力进行改善•经济效益：提高转化效率0.1个百分点，按照电池制造部每天16万片的156×156电池产量、每瓦25元计算，每年可增加24.34×0.001×160000×30×12=1.4MW，25×24.34×0.001×160000×30×12＝3505万元的收入。•项目输出湿法刻蚀已大规模应用到电池生产上，通过该工艺生产的电池效率比同等片源生产的正常片效率稳定提升0.1％。谢谢！