太阳能电池制造中化学浓度的监测和控制

摘要

太阳能电池制造需要许多湿法清洗步骤。纹理化是这些步骤之一。作为陷光方法，纹理化步骤对于确保基于单晶硅和多晶硅的电池的高效率非常关键。为了获得稳定和可再现的制造过程，蚀刻成分的可靠和精确的实时测量变得必要。化学混合物包括:氢氧化钾/异丙醇、氢氟酸/硝酸、氢氟酸/盐酸。其他添加剂，例如。通常添加表面活性剂来提高蚀刻均匀性。

介绍

在太阳能工业中，大量硅通常被引入蚀刻浴中。蚀刻副产物(硅酸盐)影响蚀刻物质的平衡。如果没有对这些副产物进行足够的补偿，通常会注意到蚀刻速率的显著下降和污染水平的增加。由于这种污染，生产线将遭受不可预测的晶片特性，从而降低单元。为了获得稳定和可再现的制造过程，蚀刻成分的可靠和精确的实时测量变得必要。

在这项研究中，晶片在氢氧化钾/异丙醇混合物中加工，以产生的纹理化表面。安装了在线传感器来实时监测化学物质的浓度。开发了算法，通过在期望的时间间隔注入新鲜的化学品和水来控制化学品浓度，以补偿化学品和水的损失。该系统还允许排出和补充化学物质和水，以将硅酸盐保持在阈值以下，从而在不同的槽负载条件下保持一致的蚀刻特性。

结果和讨论

结果表明，浴中溶解的硅必须保持在阈值极限以下。阿克里翁系统公司也实施了一种算法来控制槽中的硅浓度，从而保持蚀刻速率。这种算法允许加入已知量的新鲜化学物质并排出旧的化学物质。因此，该系统能够保持化学物质以及蚀刻副产物的浓度。

从图1可以看出，在没有使用ICE控制的情况下，蚀刻速率不稳定。浴缸的使用时间更长，拥有成本更低。

图1:氢氧化钾的测量和预测浓度

结论

结果表明，实时化学浓度监测和控制对于先进的太阳能电池制造是至关重要和有益的。该技术通过消除拨入正确化学品浓度所需的时间和资源，减少了现场安装所需的天数。

利用闭环浓度控制，这个过程将不再需要许多迭代和繁琐的工作，直到取得结果。这项技术大大减少了返工和晶片错过处理，因此这制造变得更加稳健，成本更低。

审核编辑：汤梓红