多晶硅生产工艺培训教学课件(56p)

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1、 系统吹扫、置换方案的培训第1页,共57页。内容提纲内容提纲多晶产业现状多晶产业现状硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介 目前世界上几种主要的多晶硅生产工艺简介目前世界上几种主要的多晶硅生产工艺简介改良西门子法介绍改良西门子法介绍改良西门子法的工艺流程改良西门子法的工艺流程改良西门子法中的核心技术改良西门子法中的核心技术多晶硅下游产品简介 第2页,共57页。多晶产业现状多晶产业现状太阳能电池市场现状太阳能电池市场现状 煤煤煤煤炭炭炭炭和和石石石石油油油油是是两两大大不不可可再再生生能能源源。上上个个世世纪纪发发生生的的两两次次石石油油危危机机,一一方方面面是是对对世世界界经经济济的的极

2、极大大冲冲击击,但但同同时时也也是是一一次次机机遇遇,再再加加上上保保护护环环境境,开开发发绿绿色色能能源源、替替代代能能源源,已已被被人人们们预预测测为为改改变变我我们们未未来来1010年年生生活活的的十十大大新新科科技技之之一一。在在未未来来1010年年内内,风风力力、阳阳光光、地地热热等等替替代代能能源源可可望望供供应应全全世界所需能源的世界所需能源的30%30%。由由于于太太阳阳能能发发电电具具有有充充分分的的清清洁洁性性、绝绝对对的的安安全全性性、资资源源的的相相对对广广泛泛性性和和充充足足性性、长长寿寿命命以以及及免免维维护护性性等等其其它它常常规规能能源源所所不不具具备备的的优优

3、点点,所所以以光光伏伏能能源源被被认认为为是是二二十十一一世世纪纪最最重重要的新能源。要的新能源。第3页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介一、硅的简介一、硅的简介 硅,硅,1823年年发现发现,为为世界上第二最丰富的元素世界上第二最丰富的元素占地壳四占地壳四分之一,砂石中含有大量的分之一,砂石中含有大量的SiO2,也是玻璃和水泥的主要原料,也是玻璃和水泥的主要原料,纯纯硅硅则则用在用在电电子元件上,譬如启子元件上,譬如启动动人造人造卫卫星一切星一切仪仪器的太阳能器的太阳能电电池,便用得上它。池,便用得上它。硅,由于它的一些良好性能和丰富的资源,自一九五硅,由于它的一些良好

4、性能和丰富的资源,自一九五硅,由于它的一些良好性能和丰富的资源,自一九五硅,由于它的一些良好性能和丰富的资源,自一九五三年作为整流二极管元件问世以来,随着硅纯度的不断提三年作为整流二极管元件问世以来,随着硅纯度的不断提三年作为整流二极管元件问世以来,随着硅纯度的不断提三年作为整流二极管元件问世以来,随着硅纯度的不断提高,目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最广泛高,目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最广泛高,目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最广泛高,目前已发展成为电子工业及太阳能产业中应用最广泛的材料。的材料。的材料。的材料。多晶硅的最终用途主要是用于生产集成电路、分立器集成

5、电路、分立器件件和太阳能电池片太阳能电池片的原料。第4页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介1.硅的物理性质硅的物理性质 硅有晶硅有晶态态和无定形两种同素异形体,晶和无定形两种同素异形体,晶态态硅又分硅又分为单为单晶硅晶硅和多晶硅,它和多晶硅,它们们均具有金均具有金刚刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽泽,能,能导电导电,但,但导电导电率不及金属,具有半率不及金属,具有半导导体性体性质质,晶,晶态态硅的硅的熔点熔点1416414164,沸点,沸点31453145,密度,密度2.33 g/cm2.33 g/cm3 3,莫氏硬度,莫氏硬度为为7 7。

6、单单晶硅和多晶硅的区晶硅和多晶硅的区别别是,当熔融的是,当熔融的单质单质硅凝固硅凝固时时,硅原子以金,硅原子以金刚刚石晶格排列石晶格排列为单为单一晶核,晶面取向相同的晶粒,一晶核,晶面取向相同的晶粒,则则形成形成单单晶硅,如晶硅,如果当果当这这些晶核些晶核长长成晶面取向不同的晶粒,成晶面取向不同的晶粒,则则形成多晶硅,多晶硅与形成多晶硅,多晶硅与单单晶硅的差异主要表晶硅的差异主要表现现在物理性在物理性质质方面。方面。一般的半一般的半导导体器件要求硅的体器件要求硅的纯纯度六个度六个9 9以上,大以上,大规规模集成模集成电电路的要求更高,硅的路的要求更高,硅的纯纯度必度必须须达到九个达到九个9 9

7、。第5页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介2.硅的化学性质硅的化学性质硅在常温下不活硅在常温下不活泼泼,其主要的化学性,其主要的化学性质质如下:如下:与非金属作用与非金属作用 常温下常温下Si只能与只能与F2反反应应,在,在F2中瞬中瞬间间燃燃烧烧,生成,生成SiF4。Si+2F2=SiF4 加加热时热时,能与其它,能与其它卤卤素反素反应应生成生成卤卤化硅,与氧气生成化硅,与氧气生成SiO2。Si+2X2=SiX4 (X=Cl,Br,I)Si+O2=SiO2 在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属在高温下,硅与碳、氮、硫等非金属单质单质化合,分化合,分别别生成碳化生成碳化硅硅S

8、iC,氮化硅,氮化硅Si3N4,和硫化硅,和硫化硅SiS2等。等。第6页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介u与酸作用与酸作用 硅在含氧酸中被硅在含氧酸中被钝钝化,但与化,但与氢氢氟酸及其混合酸反氟酸及其混合酸反应应,生成,生成SiF4或或H2SiF6(偏硅酸)。(偏硅酸)。Si+4HF SiF4+2H2 Si+4HNO3+6HF=H2SiF6+4NO2+4H2O u与碱作用与碱作用 无定形硅能与碱猛烈反无定形硅能与碱猛烈反应应生成可溶性硅酸生成可溶性硅酸盐盐,并放出,并放出氢氢气。气。Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2 u与金属作用与金属作用 硅硅还还能与能

9、与钙钙、镁镁、铜铜、铁铁、铂铂、铋铋等化合,生成相等化合,生成相应应的金属硅化物。的金属硅化物。第7页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介二、硅的二、硅的氯氯化物化物 硅硅的的氯氯化化物物主主要要介介绍绍SiCl4、SiHCl3等等,它它们们和和碳碳的的卤卤化化物物CF4和和CCl4相相似似,都都是是四四面面体体的的非非极极性性分分子子,共共价价化化合合物物,溶溶沸沸点点都比都比较较低,低,挥发挥发性也比性也比较较大,易于用蒸大,易于用蒸馏馏的方法提的方法提纯纯它它们们。在常温下,在常温下,纯净纯净的的SiCl4、SiHCl3是无色透明的易是无色透明的易挥发挥发液体。液体。

10、1.氯氯硅硅烷烷的物理性的物理性质质在在常常温温下下,纯纯净净的的SiCl4、SiHCl3是是无无色色透透明明挥挥发发性性的的液液体体,SiHCl3比比SiCl4具有更具有更强强的刺鼻气味。的刺鼻气味。SiCl4:沸点沸点为为57.6,分子量,分子量170,液体密度,液体密度1.47 g/cm3SiHCl3:沸点沸点为为31.8,分子量,分子量135.45,液体密度,液体密度1.32 g/cm3第8页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介2.化学性化学性质质a.易水解、潮解,在空气中易水解、潮解,在空气中强强烈烈发发烟烟易水解、潮解:易水解、潮解:SiCl4+(n+2)H2O

11、 SiO2nH2O+4HCl SiHCl3+nH2O SiO2nH2O+3HClb.易易挥发挥发、易汽化、易制、易汽化、易制备备、易、易还还原。原。c.SiHCl3易易着着火火,发发火火点点28,燃燃烧烧时时产产生生HCl和和Cl2,着着火火点点为为220。d.对对金属极金属极为稳为稳定,甚至定,甚至对对金属金属钠钠也不起反也不起反应应。e.其蒸汽具有弱毒性,与无水醋酸及二氮乙其蒸汽具有弱毒性,与无水醋酸及二氮乙烯烯的毒性程度极的毒性程度极为为相同相同。第9页,共57页。硅及其硅的氯化物的简介硅及其硅的氯化物的简介SiHCl3 SiHCl3还还原原制制备备超超纯纯硅硅的的方方法法,在在生生产产

12、中中被被广广泛泛的的应应用用和和迅迅速速发发展展。因因为为它它容容易易制制得得,解解决决了了原原料料问问题题,容容易易还还原原呈呈单单质质硅硅,沉沉积积速速度度快快,解解决决了了产产量量问问题题,它它的的沸沸点点低低,化化学学结结构构的的弱弱极极性性,使使得得容容易易提提纯纯,产产品品质质量量高高,利利用用它它对对金金属属的的稳稳定定性性,在在生生产产中中常常用用不不锈锈钢钢作作为为材材质质。但但有有较较大大的的爆爆炸炸危危险险,因因此此在在操操作作过过程程中中应应保保持持设设备备的的干干燥燥和和管管道道的的密密封封性性,如如果果发发现现微微量量漏漏气气,而而不不知知道道在在什什么么地地方方时

13、时,可可用用浸浸有有氨氨水水的的棉棉球球接接近待近待查处查处,若有若有浓浓厚白色烟厚白色烟雾雾就可以断定漏气的地方。就可以断定漏气的地方。原理如下原理如下:2HCl+2NH4OH 2NH4Cl+H2O第10页,共57页。多晶硅简介多晶硅多晶硅 polycrystalline silicon polycrystalline silicon 性性质质:灰色金属光:灰色金属光泽泽。密度:密度:2.322.322.34g/cm32.34g/cm3。熔熔点:点:14101410。沸点:沸点:23552355。溶于溶于氢氢氟酸氟酸和和硝酸硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和的混酸中,不溶于水、硝酸和盐盐酸酸。硬

14、度介于硬度介于锗锗和和石英石英之之间间,室温下,室温下质质脆,切割脆,切割时时易碎裂。易碎裂。加加热热至至800800以上即有延性,以上即有延性,13001300时显时显出明出明显变显变形。形。常温下不活常温下不活泼泼,高温下与氧、氮、硫等反,高温下与氧、氮、硫等反应应。高温熔融状。高温熔融状态态下,下,具有具有较较大的化学活大的化学活泼泼性,能与几乎任何材料作用。具有性,能与几乎任何材料作用。具有半半导导体体性性质质,是极,是极为为重要的重要的优优良半良半导导体材料,但微量的体材料,但微量的杂质杂质即可大大影即可大大影响其响其导电导电性。性。第11页,共57页。多晶硅简介电电子工子工业业中广

15、泛用于制造半中广泛用于制造半导导体收音机、体收音机、录录音机、音机、电电冰箱、彩冰箱、彩电电、录录像机、像机、电电子子计计算机等的基算机等的基础础材材料。料。由干燥硅粉与干燥由干燥硅粉与干燥氯氯化化氢氢气体在一定条件下气体在一定条件下氯氯化,化,再再经经冷凝、精冷凝、精馏馏、还还原而得。原而得。多晶硅是生多晶硅是生产单产单晶硅的直接原料,是当代晶硅的直接原料,是当代人工智能人工智能、自自动动控制控制、信息信息处处理理、光光电转换电转换等半等半导导体器件的体器件的电电子信息基子信息基础础材料,被称材料,被称为为“微微电电子子大厦的基石大厦的基石”。第12页,共57页。多晶硅简介 多晶硅是多晶硅是

16、单质单质硅的一种形硅的一种形态态。熔融的。熔融的单质单质硅在硅在过过冷条件下冷条件下凝固凝固时时,硅原子以金,硅原子以金刚刚石晶格形石晶格形态态排列成排列成许许多晶核,如多晶核,如这这些晶些晶核核长长成晶面取向不同的晶粒,成晶面取向不同的晶粒,则这则这些晶粒些晶粒结结合起来,就合起来,就结结晶成晶成多晶硅。多晶硅可作拉制多晶硅。多晶硅可作拉制单单晶硅的原料,多晶硅与晶硅的原料,多晶硅与单单晶硅的差晶硅的差异主要表异主要表现现在物理性在物理性质质方面。例如,方面。例如,在力学性在力学性质质、光学性、光学性质质和和热热学性学性质质的各向异性方面的各向异性方面,远远不如不如单单晶硅明晶硅明显显;在;

17、在电电学性学性质质方面,多晶硅晶体的方面,多晶硅晶体的导电导电性也性也远远不如不如单单晶硅晶硅显显著,甚至于几乎没著,甚至于几乎没有有导电导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单单晶硅晶硅可从外可从外观观上加以区上加以区别别,但真正的,但真正的鉴别须鉴别须通通过过分析分析测测定晶体的晶面定晶体的晶面方向、方向、导电类导电类型和型和电电阻率等。阻率等。第13页,共57页。多晶硅简介 多晶硅的需求主要来自于半多晶硅的需求主要来自于半导导体和太阳能体和太阳能电电池。按池。按纯纯度要求不同,分度要求不同,分为为金属金属级级、电电子子级级和太阳能和太

18、阳能级级。其。其中,用于中,用于电电子子级级多晶硅占多晶硅占55左右,太阳能左右,太阳能级级多晶硅多晶硅占占45,随着光伏,随着光伏产业产业的迅猛的迅猛发发展,太阳能展,太阳能电电池池对对多多晶硅需求量的增晶硅需求量的增长长速度高于半速度高于半导导体多晶硅的体多晶硅的发发展,展,2008年太阳能多晶硅的需求量已明年太阳能多晶硅的需求量已明显显超超过电过电子子级级多晶多晶硅。硅。多晶硅是制多晶硅是制备单备单晶硅和太阳能晶硅和太阳能电电池的原材料池的原材料,是全球是全球电电子工子工业业及光伏及光伏产业产业的基石。按照硅含量的基石。按照硅含量纯纯度可分度可分为为太阳能太阳能级级硅硅(6N)和和电电子

19、子级级硅硅(11N)。第14页,共57页。目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺 目前生目前生产产多晶硅的方法主要有改良西多晶硅的方法主要有改良西门门子法子法闭环闭环式三式三氯氢氯氢硅硅氢还氢还原法,硅原法,硅烷烷法法硅硅烷热烷热分解分解法,流化床法,冶金法,气液沉法,流化床法,冶金法,气液沉积积法。法。改良西门子法改良西门子法闭环式三氯氢硅氢还原法闭环式三氯氢硅氢还原法 改良西改良西门门子法是用子法是用氯氯和和氢氢合成合成氯氯化化氢氢(或外(或外购氯购氯化化氢氢),),氯氯化化氢氢和工和工业业硅粉在一定的温度下合成三硅粉在一定的温度下合成三氯氢氯氢硅,然后硅,然

20、后对对三三氯氢氯氢硅硅进进行分离精行分离精馏馏提提纯纯,提,提纯纯后的三后的三氯氢氯氢硅在硅在氢还氢还原炉内原炉内进进行行CVD反反应应生生产产高高纯纯多晶硅。多晶硅。国内外国内外现现有的多晶硅厂有的多晶硅厂绝绝大部分采用此法生大部分采用此法生产电产电子子级级与太阳能与太阳能级级多晶硅。多晶硅。第15页,共57页。目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺硅烷法硅烷法硅烷热分解法硅烷热分解法 硅硅烷烷(SiH4)是以四)是以四氯氯化硅化硅氢氢化法、硅合金分化法、硅合金分解法、解法、氢氢化物化物还还原法、硅的直接原法、硅的直接氢氢化法等方法制化法等方法制取。然后将制得的

21、硅取。然后将制得的硅烷烷气提气提纯纯后在后在热热分解炉生分解炉生产产纯纯度度较较高的棒状多晶硅。以前只有日本小松掌握高的棒状多晶硅。以前只有日本小松掌握此技此技术术,由于,由于发发生生过严过严重的爆炸事故后,没有重的爆炸事故后,没有继继续扩续扩大生大生产产。美国。美国Asimi和和SGS公司仍采用硅公司仍采用硅烷烷气气热热分解生分解生产纯产纯度度较较高的高的电电子子级级多晶硅多晶硅产产品。品。第16页,共57页。目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺流化床法流化床法 以四以四氯氯化硅、化硅、氢氢气、气、氯氯化化氢氢和工和工业业硅硅为为原料在流化床内原料在流化床内(

22、沸(沸腾腾床)高温高床)高温高压压下生成三下生成三氯氢氯氢硅,将三硅,将三氯氢氯氢硅再硅再进进一一步歧化加步歧化加氢氢反反应应生成二生成二氯氯二二氢氢硅,硅,继继而生成硅而生成硅烷烷气。制得气。制得的硅的硅烷烷气通入加有小气通入加有小颗颗粒硅粉的流化床反粒硅粉的流化床反应应炉内炉内进进行行连续连续热热分解反分解反应应,生成粒状多晶硅,生成粒状多晶硅产产品。因品。因为为在流化床反在流化床反应应炉炉内参与反内参与反应应的硅表面的硅表面积积大,生大,生产产效率高,效率高,电电耗低与成本低,耗低与成本低,适用于大适用于大规规模生模生产产太阳能太阳能级级多晶硅。唯一的缺点是安全性多晶硅。唯一的缺点是安全

23、性差,危差,危险险性大。其次是性大。其次是产产品品纯纯度不高,但基本能度不高,但基本能满满足太阳足太阳能能电电池生池生产产的使用。的使用。第17页,共57页。目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺 除了上述改良西门子法、硅烷热分除了上述改良西门子法、硅烷热分解法、流化床反应炉法三种方法生产电解法、流化床反应炉法三种方法生产电子级与太阳能级多晶硅以外,还涌现出子级与太阳能级多晶硅以外,还涌现出几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技几种专门生产太阳能级多晶硅新工艺技术:术:第18页,共57页。目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺1)冶金法生

24、产太阳能级多晶硅)冶金法生产太阳能级多晶硅 主要工主要工艺艺是:是:选择纯选择纯度度较较好的工好的工业业硅(即冶金硅)硅(即冶金硅)进进行水平区熔行水平区熔单单向凝固成硅向凝固成硅锭锭,去除硅,去除硅锭锭中金属中金属杂质杂质聚集的聚集的部分和外表部分后,部分和外表部分后,进进行粗粉碎与清洗,在等离子体融解行粗粉碎与清洗,在等离子体融解炉中去除硼炉中去除硼杂质杂质,再,再进进行第二次水平区熔行第二次水平区熔单单向凝固成硅向凝固成硅锭锭,去除第二次区熔硅去除第二次区熔硅锭锭中金属中金属杂质杂质聚集的部分和外表部分,聚集的部分和外表部分,经经粗粉碎与清洗后,在粗粉碎与清洗后,在电电子束融解炉中去除磷

25、和碳子束融解炉中去除磷和碳杂质杂质,直接生成太阳能直接生成太阳能级级多晶硅。多晶硅。第19页,共57页。目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺目前世界上主要的几种多晶硅生产工艺2)气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅)气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅 主要工主要工艺艺是:将反是:将反应应器中的石墨管的温度升高到器中的石墨管的温度升高到1500,流体三,流体三氯氢氯氢硅和硅和氢氢气从石墨管的上部注入,气从石墨管的上部注入,在石墨管内壁在石墨管内壁1500高温高温处处反反应应生成液体状硅,然生成液体状硅,然后滴入底部,温度回升后滴入底部,温度回升变变成固体粒状的太阳能成固体粒状的太阳能级级多多晶硅。晶硅。

26、第20页,共57页。改良西门子法介绍改良西门子法介绍 在在1955年西门子公司成功开发了利用年西门子公司成功开发了利用氢气还原三氯硅烷(氢气还原三氯硅烷(SiHCl3)在硅芯发)在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术,并于热体上沉积硅的工艺技术,并于1957年年开始了工业规模的生产,这就是通常所开始了工业规模的生产,这就是通常所说的西门子法说的西门子法。第21页,共57页。改良西门子法介绍改良西门子法介绍 在西门子法工艺的基础上,通过增加在西门子法工艺的基础上,通过增加还原尾气干法回收系统、还原尾气干法回收系统、SiCl4氢化工艺,氢化工艺,实现了闭路循环,于是形成了改良西门实现了闭路循环,于是形成了

27、改良西门子法。子法。具体生产工艺流程见下图具体生产工艺流程见下图第22页,共57页。改良西门子法介绍改良西门子法介绍第23页,共57页。改良西门子法介绍改良西门子法介绍 改良西改良西门门子法的生子法的生产产流程是利用流程是利用氯氯气和气和氢氢气合成气合成HCl(或外(或外购购HCl),),HCl和冶金硅粉在一定温度下合成和冶金硅粉在一定温度下合成SiHCl3,分离精,分离精馏馏提提纯纯后的后的SiHCl3进进入入氢还氢还原炉被原炉被氢氢气气还还原,通原,通过过化学气相沉化学气相沉积积反反应应生生产产高高纯纯多晶硅。改良西多晶硅。改良西门门子法生子法生产产多晶硅属于高能耗的多晶硅属于高能耗的产业

28、产业,其中,其中电电力成本力成本约约占占总总成本成本的的70%左右。左右。SiHCl3还还原原时时一般不生一般不生产产硅粉,有利于硅粉,有利于连连续续操作。操作。该该法制法制备备的多晶硅的多晶硅还还具有价格比具有价格比较较低、可同低、可同时时满满足直拉和区熔要求的足直拉和区熔要求的优优点。因此是目前生点。因此是目前生产产多晶硅最多晶硅最为为成熟、投成熟、投资风险资风险最小、最容易最小、最容易扩扩建的工建的工艺艺,国内外,国内外现现有的多晶硅厂大多采用此法生有的多晶硅厂大多采用此法生产产SOG硅与硅与EG硅,所生硅,所生产产的多晶硅占当今世界的多晶硅占当今世界总产总产量的量的7080%。第24页

29、,共57页。改良西门子法的工艺流程改良西门子法的工艺流程 改良西门子法在多晶硅生产当中是一种非常成熟的方法,国内大部分厂家都在采用此种方法生产多晶硅。改良西门子法大体可分为6个工序:即合成、提纯、还原、尾气回收、氢化和后处理。第25页,共57页。改良西门子法的工艺流程改良西门子法的工艺流程 合成工序是在流化床反合成工序是在流化床反应应器中用器中用纯纯度度约约99%的金属硅的金属硅(工工业业硅硅)与与HCI反反应应生成生成SiHC13(三三氯氢氯氢硅硅)。提提纯纯工序采用多工序采用多级级分分馏馏塔塔对对三三氯氢氯氢硅硅进进行精制,除行精制,除去去SiC14及硼、磷等有害及硼、磷等有害杂质杂质。还

30、还原工序是在化学蒸原工序是在化学蒸发发沉沉积积反反应应器器(还还原炉原炉)内内加加氢还氢还原三原三氯氢氯氢硅,先在硅,先在还还原炉中原炉中预预先放置初始先放置初始硅芯,利用特硅芯,利用特别别的启的启动动装置来装置来对对初棒初棒进进行行预热预热,然后然后对对初棒直接通初棒直接通电电加加热热,三,三氯氢氯氢硅硅还还原后在初原后在初棒上沉棒上沉积积出多晶硅棒。出多晶硅棒。第26页,共57页。改良西门子法的工艺流程改良西门子法的工艺流程 尾气回收工序尾气回收工序对对来自来自还还原炉、原炉、氢氢化炉、化炉、合成洗合成洗涤涤塔塔顶顶冷却器的三冷却器的三氯氢氯氢硅、四硅、四氯氯化硅、化硅、氢氢气和气和氯氯化

31、化氢氢等等进进行分离、行分离、净净化、化、再生和回收。再生和回收。氢氢化工序是在高化工序是在高压压反反应应器内把器内把SiCl4转转化化为为三三氯氢氯氢硅再返回硅再返回还还原炉循原炉循环环利用。利用。后后处处理工序理工序对对最最终终多晶硅多晶硅产产品品进进行破行破碎、碎、净净化、包装。化、包装。第27页,共57页。改良西门子法的工艺流程改良西门子法的工艺流程该工艺涉及的主要化学反应式如下:该工艺涉及的主要化学反应式如下:Si+3HCI=SiHC13+H2+Q 合成SiHC13+H2=Si+3HC1-Q 还原 理理论论上,上,H H2 2及及HCIHCI是可以平衡的。改良西是可以平衡的。改良西门

32、门子法的特点子法的特点是加是加强强尾气的干法回收,尾气的干法回收,对对尾气尾气进进行加行加压压多多级级冷凝分离冷凝分离处处理。分离出来的三理。分离出来的三氯氢氯氢硅、硅、氯氯化化氢氢、氢氢气返回系气返回系统统利利用,分离出来的四用,分离出来的四氯氯化硅加化硅加氢氢反反应转应转化成三化成三氯氢氯氢硅后返硅后返回回还还原炉。原炉。这样这样可以使可以使HCIHCI和和H H2 2得到循得到循环环使用,使用,HCI HCI和和H H2 2则则只需只需补补充生充生产产中的中的损损耗量即可,从而大大降低物料消耗,耗量即可,从而大大降低物料消耗,并可将并可将“三三废废”量减少到最低程度。量减少到最低程度。第

33、28页,共57页。改良西门子法中的核心技术改良西门子法中的核心技术A A、大型多、大型多对对棒棒节节能型能型还还原炉。原炉。为为了达到了达到节节能降耗的目的,多晶硅能降耗的目的,多晶硅还还原炉必原炉必须须大型化。大型大型化。大型节节能能还还原炉的特点是炉内可同原炉的特点是炉内可同时时加加热许热许多根初多根初棒,以减少炉壁棒,以减少炉壁辐辐射所造成的射所造成的热损热损失失;还还原炉的内壁原炉的内壁进进行行镜镜面面处处理,理,使使辐辐射射热热能反射,以减少能反射,以减少热损热损失失;炉内炉内压压力和供气量得到提高,加大力和供气量得到提高,加大了硅沉了硅沉积积反反应应的速度。的速度。目前,国外大型目

34、前,国外大型还还原炉的操作原炉的操作压压力达力达0.6MPa,0.6MPa,硅棒的硅棒的总总数主要是数主要是1212和和2424对对,部分已,部分已经经达到达到4848对对和和5454对对,硅棒,硅棒长长度在度在1.51.5米以上,棒直径达米以上,棒直径达到到200200毫米,每炉毫米,每炉产产量可达量可达5-65-6吨甚至吨甚至1010多吨,多吨,还还原原电电耗耗则则大幅度下降,大幅度下降,低至每公斤多晶硅低至每公斤多晶硅50kWh50kWh。第29页,共57页。改良西门子法中的核心技术改良西门子法中的核心技术 B B、四四氯氯化化硅硅的的氢氢化化反反应应技技术术。用用西西门门子子法法生生产

35、产多多晶晶硅硅时时在在氯氯化化工工序序和和还还原原工工序序都都要要产产生生大大量量的的副副产产物物四四氯氯化化硅硅。一一般般每每生生产产1 1公公斤斤多多晶晶硅硅产产品品,大大约约要要产产生生18-2018-20公公斤斤四四氯氯化化硅硅。对对四四氯氯化化硅硅必必须须进进行行处处理理,目目前前主主要要采采用用氢氢化化技技术术,将将四四氯氯化化硅硅转转化化成成多多晶晶硅硅生生产产的的原原料料三三氯氯氢氢硅硅,该该方方法法可可以以充充分分利利用用资资源源,缺缺点点是是转转化化率率较较低低使使多多晶晶硅硅生生产产成成本本和和电电耗升高。耗升高。第30页,共57页。改良西门子法中的核心技术改良西门子法中

36、的核心技术 C C、还还原原尾尾气气的的干干法法回回收收技技术术。在在还还原原生生长长多多晶晶硅硅时时,会会产产生生还还原原尾尾气气。如如果果将将尾尾气气放放空空排排放放,不不仅仅浪浪费费了了能能源源和和原原材材料料,还还会会对对环环境境造造成成污污染染。还还原原炉炉尾尾气气的的主主要要成成分分是是氢氢、氯氯化化氢氢、三三氯氯氢氢硅硅、四四氯氯化化硅硅,经经过过加加压压和和冷冷却却后后,其其中中的的三三氯氯氢氢硅硅和和四四氯氯化化硅硅被被冷冷凝凝分分离离出出来来,然然后后再再分分馏馏出出三三氯氯氢氢硅硅直直接接送送到到还还原原炉炉,以以生生产产多多晶晶硅硅。分分馏馏出出的的四四氯氯化化硅硅则则

37、送送到到氢氢化化工工序序,经经氢氢化化后后,部部分分转转化化成成三三氯氯氢氢硅硅,氢氢化化后后的的气气体体再再经经分分离离塔塔分分离离出出三三氯氯氢氢硅硅和和四四氯氯化化硅硅,再再分分别别送送到到还还原原系系统统和和氢氢化化工工序序循循环环使使用用。此此外外,还还原原炉炉尾尾气气经经加加压压和和冷冷却却后后的的不不凝凝气气体体,主主要要是是氢氢和和氯氯化化氢氢,它它们们在在加加压压和和低低温温条条件件下下,通通过过特特殊殊的的分分离离工工艺艺,使使氢氢和和氯氯化化氢氢分分离离出出来来并并返返回回流流程程中中利利用用。还还原原尾尾气气干干法法回回收收的的整整套套工工艺艺都都不不接接触触水水分分,

38、只只是是把把尾尾气气中中各各种种成成分分逐逐一一分分离离,并并且且不不受受污污地地回回收,再送回相适收,再送回相适应应的工序重复利用,的工序重复利用,实实行行闭闭路循路循环环式工作。式工作。第31页,共57页。提纯工序介绍提纯工序介绍提提纯纯工序共包括:精工序共包括:精馏馏、罐区、装、罐区、装车车台、台、废废气残液气残液处处理理-1-1。精精馏馏作用:分离提作用:分离提纯氯纯氯硅硅烷烷,得到精制的三,得到精制的三氯氢氯氢硅、四硅、四氯氯化硅,除去各种化硅,除去各种杂质杂质。罐区作用:接收、罐区作用:接收、缓缓存外部物料,存外部物料,储储存提存提纯纯工序的各种物料。工序的各种物料。装装车车台作用

39、:装二台作用:装二级级三三氯氢氯氢硅、回收三硅、回收三氯氢氯氢硅、工硅、工业级业级四四氯氯化硅、精制四化硅、精制四氯氯化硅等化硅等,卸外卸外购购三三氯氢氯氢硅。硅。废废气残液气残液处处理理-1-1作用:作用:处处理提理提纯纯工序工序产产生的生的废废气、残液。气、残液。第32页,共57页。第33页,共57页。提提 纯纯本工序分本工序分为为三部分,其主要功能三部分,其主要功能为为:a.a.合成精合成精馏馏:用多:用多级级精精馏馏的方法,将来自三的方法,将来自三氯氢氯氢硅合成气干法分硅合成气干法分离工序的粗三离工序的粗三氯氢氯氢硅硅进进行精制,得到多晶硅行精制,得到多晶硅级级的精制三的精制三氯氢氯氢

40、硅;硅;b.b.还还原精原精馏馏:用多:用多级级精精馏馏的方法,将从的方法,将从还还原尾气干法分离工序中原尾气干法分离工序中分离出并返回的分离出并返回的氯氯硅硅烷烷冷凝液精制,得到多晶硅冷凝液精制,得到多晶硅级级的精制三的精制三氯氢氯氢硅循硅循环环使用;使用;c.c.氢氢化精化精馏馏:用多:用多级级精精馏馏的方法将从的方法将从氢氢化尾气干法分离工序化尾气干法分离工序中分离出并返回的中分离出并返回的氯氯硅硅烷烷冷凝液精制,得到多晶硅冷凝液精制,得到多晶硅级级的精制三的精制三氯氢氯氢硅循硅循环环使用,同使用,同时时将分离出的四将分离出的四氯氯化硅与化硅与还还原精原精馏馏中分离中分离出的四出的四氯氯

41、化硅一起精化硅一起精馏馏,得到精制四,得到精制四氯氯化硅送去四化硅送去四氯氯化硅化硅氢氢化化工序。工序。第34页,共57页。合成粗馏工艺流程图第35页,共57页。合成精馏工艺流程图第36页,共57页。还原精馏工艺流程图 第37页,共57页。氢化精馏工艺流程图第38页,共57页。提提 纯纯 除了设备问题以外,精馏操作过程的影响因素主要有以下几个方面:塔的温度和压力(包括塔顶、塔釜和某些有特殊意义的塔板);进料状态;进料量;进料组成;进料温度;塔内上升蒸汽速度和蒸发釜的加热量;回流量;塔顶冷剂量;塔顶采出量和塔底采出量。塔的操作就是按照塔顶和塔底产品的组成要求来对这几个影响因素进行调节。第39页,

42、共57页。三氯氢硅氢还原的原理及影响因素三氯氢硅氢还原的原理及影响因素1.1.三氯氢硅还原反应原理三氯氢硅还原反应原理经经提提纯纯和和净净化的化的SiHCl3和和H2,按一定比例,按一定比例进进入入还还原炉,在原炉,在10801100温度下,温度下,SiHCl3被被H2还还原,生成的硅沉原,生成的硅沉积积在在发热发热体硅芯上。体硅芯上。化学方程式:化学方程式:SiHCl3+H2 Si+3HCl (主主)同同时还发时还发生生SiHCl3热热分解和分解和SiCl4的的还还原反原反应应:4SiHCl3 Si+3SiCl4+2H2 SiCl4+2H2 Si+4HCl 以及以及杂质杂质的的还还原反原反应

43、应,例如:,例如:2BCl3+3H2 2B+6HCl2PCl3+3H2 2P+6HCl108011001080110010801100第40页,共57页。三氯氢硅氢还原的影响因素三氯氢硅氢还原的影响因素1.氢还氢还原反原反应应及沉及沉积积温度温度 SiHCl3和和SiCl4氢氢还还原原是是吸吸热热反反应应,因因此此升升高高温温度度使使平平衡衡向向吸吸热热一一方方移移动动,有有利利于于硅硅的的沉沉积积,会会使使硅硅的的结结晶晶性性能能好好,而而且且表表面面具具有有光光亮亮的的灰灰色色金金属属光光泽泽。但但实实际际上上反反应应温温度度不不能能太高,因太高,因为为:硅硅和和其其他他半半导导体体材材料

44、料一一样样,自自气气相相往往固固态态载载体体上上沉沉积积时时,都都有有一一个个最最高高温温度度,当当反反应应超超过过这这个个温温度度,随随着着温温度度的的升升高高,沉沉积积速度反而下降。速度反而下降。温温度度太太高高,沉沉积积的的硅硅化化学学活活性性增增强强,受受到到设设备备材材质质沾沾污污的的可可能能性性增增强强。对对硅硅极极为为有有害害的的B、P化化合合物物,随随着着温温度度增增高高,其其还还原原量量也也加加大,大,这这将使硅的沾将使硅的沾污污增加。增加。过过高的温度,会高的温度,会发发生硅的逆腐生硅的逆腐蚀蚀反反应应。第41页,共57页。三氯氢硅氢还原的影响因素三氯氢硅氢还原的影响因素2

45、.反反应应混合气配比混合气配比 所所所所谓谓谓谓反反反反应应应应混合气配比是指混合气配比是指混合气配比是指混合气配比是指还还还还原原原原剂氢剂氢剂氢剂氢气和原料三气和原料三气和原料三气和原料三氯氢氯氢氯氢氯氢硅的摩硅的摩硅的摩硅的摩尔尔尔尔比。比。比。比。在在SiHCl3氢氢还还原原过过程程中中,由由于于H2不不足足,发发生生其其它它副副反反应应。因因此此,H2必必须须过过量量,这这样样有有利利于于提提高高实实收收率率,而而且且产产品品结结晶晶质质量量也也较较好。但是,好。但是,H2和和SiHCl3的摩的摩尔尔配比也不能太大,因配比也不能太大,因为为:a)配配比比太太大大,H2得得不不到到充充

46、分分利利用用,造造成成浪浪费费。同同时时,氢氢气气量量太太大大,会会稀稀释释SiHCl3的的浓浓度度,减减少少SiHCl3和和硅硅棒棒表表面面碰碰撞撞的的几几率率,降降低低硅硅的沉的沉积积速度,降低硅的速度,降低硅的产产量。量。b)从从BCl3、PCl3氢氢还还原原反反应应可可以以看看出出,过过高高的的H2浓浓度度不不利利于于抑抑制制B、P的析出,影响的析出,影响产产品的品的质质量。量。c)因因此此,选选择择合合适适的的配配比比,使使之之有有利利于于提提高高硅硅的的转转化化率率,又又有有利利于抑制于抑制B、P析出。析出。第42页,共57页。三氯氢硅氢还原的影响因素三氯氢硅氢还原的影响因素3.反

47、反应应气体流量气体流量 在在保保证证达达到到一一定定沉沉积积速速率率的的条条件件下下,流流量量越越大大,炉炉产产量量越越高高。流量大小与流量大小与还还原炉原炉结结构和大小,特构和大小,特别时载别时载体表面体表面积积大小有关。大小有关。增增大大气气体体流流量量后后,使使炉炉内内气气体体湍湍动动程程度度随随之之增增加加。这这将将有有效效地地消消除除灼灼热热载载体体表表面面的的气气体体边边界界层层,其其结结果果将将增增加加还还原原反反应应速速度度,使使硅硅的的实实收收率率得得到到提提高高,但但反反应应气气体体流流量量不不能能增增的的太太大大,否否则则造造成成反反应应气气体体在在炉炉内内停停留留时时间

48、间太太短短,转转化化率率相相对对降降低低,同同时时增大了干法回收增大了干法回收岗岗位的工作量。位的工作量。4.沉沉积积表面表面积积与沉与沉积积速度、速度、实实收率关系收率关系 硅硅棒棒的的沉沉积积表表面面积积决决定定于于硅硅棒棒的的长长度度与与直直径径,在在一一定定长长度度下下表表面面积积随随硅硅的的沉沉积积量量而而增增大大,沉沉积积表表面面积积增增大大,则则沉沉积积速速度度与与实实收收率率也也越越高。所以采用多高。所以采用多对对棒,开大直径棒,有利于提高生棒,开大直径棒,有利于提高生产产效率。效率。第43页,共57页。三氯氢硅氢还原的影响因素三氯氢硅氢还原的影响因素5.还还原反原反应时间应时

49、间 尽尽可可能能延延长长反反应应时时间间,也也就就是是尽尽可可能能使使硅硅棒棒长长粗粗,对对提提高高产产品品质质量量与与产产量量都都是是有有益益的的。随随着着反反应应周周期期延延长长,沉沉积积硅硅棒棒越越来来越越粗粗,载载体体表表面面越越来来越越大大,则则沉沉积积速速率率不不断断增增加加,反反应应气气体体对对沉沉积积面面碰碰撞撞机机会会也也越越多多,因因而而产产量量就就越越高高。而而单单位位体体积积内内载载体体扩扩散散入入硅硅中中的的杂杂质质量量相相对对减减少少,这这对对提提高高硅硅的的质质量有益。量有益。延延长长开开炉炉周周期期,相相对对应应地地减减少少了了载载体体的的单单位位消消耗耗量量,

50、并并缩缩短短停停炉炉、装炉的非生装炉的非生产时间产时间,有利于提高多晶硅的生,有利于提高多晶硅的生产产效率效率。6.沉沉积积硅的硅的载载体体 作作为为沉沉积积硅硅的的载载体体材材料料,要要求求材材料料的的熔熔点点高高、纯纯度度高高、在在硅硅中中扩扩散散系系数数小小,要要避避免免在在高高温温时时对对多多晶晶硅硅生生产产沾沾污污,又又应应有有利利于于沉沉积积硅硅与与载载体的分离,因此,采用硅芯作体的分离,因此,采用硅芯作为载为载体。体。第44页,共57页。原料的质量要求原料的质量要求 三三氯氢氯氢硅硅氢还氢还原原岗岗位所需的原料有位所需的原料有:氢氢气、三气、三氯氯氢氢硅、硅芯、石墨等。硅、硅芯、

51、石墨等。氢氢气气:需要控制露点,氧含量,碳含量等。:需要控制露点,氧含量,碳含量等。三三氯氢氯氢硅硅:硅芯硅芯:需要控制直径、有效:需要控制直径、有效长长度、弯曲度,型度、弯曲度,型号:号:N N型,型,电电阻率等。阻率等。石墨卡座石墨卡座:光:光谱纯谱纯、稠密、稠密质质、内部、内部结结构均匀、无孔构均匀、无孔洞。加工件洞。加工件经纯经纯水煮洗烘干,真空高温煅水煮洗烘干,真空高温煅烧烧后后备备用。用。第45页,共57页。三氯氢硅氢还原开炉过程中应注意的事项三氯氢硅氢还原开炉过程中应注意的事项 在在开开炉炉过过程程中中,应应按按供供料料表表要要求求改改条条件件,并并缓缓慢慢均均匀匀升升硅硅棒棒电

52、电流流,保保持持硅硅棒棒的的温温度度在在10801100。经经常常检检查查控控制制条条件件是是否否稳稳定定,并并适适时时调调节节,经经常常关关擦擦炉炉内内硅硅棒棒生生长长有有无无异异常常,以以便便及及时时处处理理。经经常常检检查查还还原原底底盘盘、电电极极,检检查查冷冷却却水水是是否否通通畅畅,水水温、水温、水压压及及操作系操作系统压统压力力是否正常。是否正常。第46页,共57页。夹层对多晶质量的影响夹层对多晶质量的影响 硅硅硅硅棒棒棒棒从从从从还还还还原原原原炉炉炉炉取取取取出出出出后后后后,从从从从硅硅硅硅棒棒棒棒的的的的横横横横断断断断面面面面上上上上可可可可以以以以看看看看到到到到一一

53、一一圈圈圈圈圈圈圈圈的的的的层层层层状状状状结结结结构构构构,是是是是一一一一个个个个同同同同心心心心圆圆圆圆。多多多多晶晶晶晶硅硅硅硅夹夹夹夹层层层层一一一一般般般般分分分分为为为为氧氧氧氧化化化化夹夹夹夹层层层层和温度和温度和温度和温度夹层夹层夹层夹层(也叫无定形硅(也叫无定形硅(也叫无定形硅(也叫无定形硅夹层夹层夹层夹层)两种。)两种。)两种。)两种。1.1.氧化氧化夹层夹层在在还还原原过过程程中中,当当原原料料混混合合气气中中混混有有水水汽汽或或氧氧时时,则则会会发发生生水水解解及及氧氧化化,生生成成一一层层SiOSiO2 2氧氧化化层层附附在在硅硅棒棒上上,当当被被氧氧化化的的硅硅棒

54、棒又又接接续续沉沉积积硅硅时时,就就形形成成“氧氧化化夹夹层层”。在在光光线线下下能能看看到到五五颜颜六六色色的的光光泽泽。酸酸洗洗也也不不能能除除去去这这种种氧氧化化夹夹层层,拉拉晶晶时时还还会会产产生生“硅跳硅跳”。应应注注意意保保证证进进入入还还原原炉炉内内氢氢气气的的纯纯度度,使使氧氧含含量量和和水水分分降降至至规规定定值值以以下下,开开炉炉前前一一定定要要对对设设备备进进行行认认真真的的检检查查,防防止止有有漏漏水水现现象。象。第47页,共57页。夹层对多晶质量的影响夹层对多晶质量的影响2.温度温度夹层夹层在在还还原原过过程程中中,在在比比较较低低的的温温度度进进行行时时,此此时时沉

55、沉积积硅硅为为无无定定形形硅硅,此此时时提提高高反反应应温温度度继继续续沉沉积积时时,就就形形成成了了暗暗褐褐色色的的温温度度夹夹层层(因因为为这这种种夹夹层层很很大大程程度度受受温温度度的的影影响响,因因此此成成为为“温温度度夹夹层层”)。它它是是一一种种疏疏松松、粗粗糙糙的的夹夹层层,中中间间常常常常有有许许多多气气泡泡和和杂杂质质。用用酸酸腐腐蚀蚀都都无无法法处处理理掉掉,拉拉晶晶溶溶料料时时重重则则也也会会发发生生“硅硅跳跳”。应注意:启启动动完完成成进进料料时时,要要保保持持反反应应温温度度,缓缓慢慢通通入入混混合合气气,在在正正常常反反应应过过程程中中缓缓慢慢升升电电流流,使使反反

56、应应温温度度稳稳定定,不不能能忽忽高高忽忽低低。突然停突然停电电或停炉或停炉时时,要先停混合气。,要先停混合气。第48页,共57页。多晶硅下游产品简介太阳能电池的原理太阳能电池的原理太阳光照在半导体太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴结上,形成新的空穴-电子电子对,在对,在p-n结电场的作用下,空穴由结电场的作用下,空穴由n区流向区流向p区,区,电子由电子由p区流向区流向n区,接通电路后就形成电流。这区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光热热电转

57、换方式,另一种是光电转换方式,另一种是光电直接转换方式。电直接转换方式。第49页,共57页。光光热热电转换方式通过利用太阳辐射电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由产生的热能发电,一般是由太阳能集热太阳能集热器器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。再驱动汽轮机发电。光光电直接转换方式该方式是利用光电电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光光电转换的基本装置就是太阳能电池。电转换的基本装置就是太阳能电池。第50页,共57页。太阳能电池根据所用材料的不同,太阳太阳能电池根据所用材料

58、的不同,太阳能电池还可分为:硅太阳能电池、多元能电池还可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修聚合物多层修饰电极型太阳能电池饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池,其中硅太阳能电池、有机太阳能电池,其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。导地位。第51页,共57页。太阳能电池(组件)生产工艺太阳能电池(组件)生产工艺组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也关键步骤,没有良好的封装工艺,多好

59、的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。关键,所以组件板的封装质量非常重要。第52页,共57页。组件生产流程组件生产流程1、电池检测2、正面焊接检验3、背面串接检验4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)5、层压6、去毛边(去边、清洗)7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)8、焊接接线盒9、高压测试10、组件测试外观检验11

60、、包装入库 第53页,共57页。太阳电池组装工艺简介:太阳电池组装工艺简介:工艺简介:在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识.1、电池测试、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。2、正面焊接、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。

61、焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连3、背面串接、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。4、层压敷设、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻

62、璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。5、组件层压、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150。第54页,共57页。6、修边、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切

63、除。7、装框:、装框:类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。8、焊接接线盒、焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。9、高压测试:、高压测试:高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。10、组件测试、组件测试:测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。第55页,共57页。谢谢!第56页,共57页。46凡事不要说我不会或不可能,

64、因为你根本还没有去做!47成功不是靠梦想和希望,而是靠努力和实践48只有在天空最暗的时候,才可以看到天上的星星49上帝说:你要什么便取什么,但是要付出相当的代价50现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。51宁可辛苦一阵子,不要苦一辈子52为成功找方法,不为失败找借口53不断反思自己的弱点,是让自己获得更好成功的优良习惯。54垃圾桶哲学:别人不要做的事,我拣来做!55不一定要做最大的,但要做最好的56死的方式由上帝决定,活的方式由自己决定!57成功是动词,不是名词!28、年轻是我们拼搏的筹码,不是供我们挥霍的资本。59、世界上最不能等待的事情就是孝敬父母。60、身体发肤,受之父母,不

65、敢毁伤,孝之始也;立身行道,扬名於后世,以显父母,孝之终也。孝经61、不积跬步,无以致千里;不积小流,无以成江海。荀子劝学篇62、孩子:请高看自己一眼,你是最棒的!63、路虽远行则将至,事虽难做则必成!64、活鱼会逆水而上,死鱼才会随波逐流。65、怕苦的人苦一辈子,不怕苦的人苦一阵子。66、有价值的人不是看你能摆平多少人,而是看你能帮助多少人。67、不可能的事是想出来的,可能的事是做出来的。68、找不到路不是没有路,路在脚下。69、幸福源自积德,福报来自行善。70、盲目的恋爱以微笑开始,以泪滴告终。71、真正值钱的是分文不用的甜甜的微笑。72、前面是堵墙,用微笑面对,就变成一座桥。73、自尊,

66、伟大的人格力量;自爱,维护名誉的金盾。74、今天学习不努力,明天努力找工作。75、懂得回报爱,是迈向成熟的第一步。76、读懂责任,读懂使命,读懂感恩方为懂事。77、不要只会吃奶,要学会吃干粮,尤其是粗茶淡饭。78、技艺创造价值,本领改变命运。79、凭本领潇洒就业,靠技艺稳拿高薪。80、为寻找出路走进校门,为创造生活奔向社会。81、我不是来龙飞享福的,但,我是为幸福而来龙飞的!82、校兴我荣,校衰我耻。83、今天我以学校为荣,明天学校以我为荣。84、不想当老板的学生不是好学生。85、志存高远虽励志,脚踏实地才是金。86、时刻牢记父母的血汗钱来自不易,永远不忘父母的养育之恩需要报答。87、讲孝道读经典培养好人,传知识授技艺打造能人。88、知技并重,德行为先。89、生活的理想,就是为了理想的生活。张闻天90、贫不足羞,可羞是贫而无志。吕坤第57页,共57页。

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