解析单晶制绒设备液位标准化

汤欢+王平+郭宝军

摘 要：本文研究的是单晶硅太阳能电池槽式制绒设备的液位差异对生产以及工艺的影响.以RENA槽式碱制绒设备的碱槽为例，讨论了产生液位差异的原因以及解决碱槽液位差异并进行标准化的方案。

关键词：单晶太阳能电池；制绒；液位标准化

中图分类号：TM914 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0067-01

1 引言

随着市场需求的发展，高效的太阳能电池越来越被太阳能行业重视，单晶硅电池生产工艺中，表面处理至关重要，尤其是表面制绒对于提高光电效率有重要作用。对于既可获得低的表面反射率，又有利于太阳能电池的后续制作理想金字塔，金字塔结构的尺寸和形状对单晶硅绒面的反射率产生很大影响。单晶制绒的工艺以及设备运行状态起着非常重要的作用，但是理想质量的金字塔的形成，受到了诸多因素的影响，例如原材料的特性、制绒液的组成、各组分的含量、温度、反应时间、设备的运行状态等。设备在使用一定的周期后，存在设备备件老化或者灵敏度失调等设备运行状态。

2 案例解析

单晶制绒设备一般采用槽式设备，金字塔的形成是在碱制绒槽形成，本文以RENA设备的槽式制绒为例，讨論碱制绒出现液位异常导致的结果及解决方案。RENA设备设定工艺流程如下图1。

2.1 导致碱槽的液位差异大的原因

（1）初配液位高度不同；（2）初配液位高度偏差不大，但随着寿命批次生产，液位差距越来越大；（3）随着生产批次的增大，液位高度越来越低，药液寿命批次不能完成设定的寿命周期，但是液位高度却低于篮具高度。

2.2 出现液位异常导致的结果

（1）液位越来越低，导致槽内浓度差异，影响制绒效果和腐蚀深度，当出现质控点超标和外观不合格的情况需及时返工；（2）碱槽液位未在药液周期寿命内（周期寿命为20批次）就低于篮具液位，需要及时更换新药液，当液位低于篮具高度时导致的最直接结果是外观不合格，最终再利用处理。

2.3 解决方案

通过检查工艺的差异性、检查补液和排液系统、确定各槽周期内液位变化趋势规律性、统一液位传感器高度来实现碱槽液位标准化，可以有效降低由于液位异常导致的外观不合格，质控点超标造成的返工和药液周期寿命未完成就更换药液导致的药液浪费。

（1）检查工艺的差异性，检查各槽的工艺是否为标准工艺，是否存在工艺差距，统一工艺。（2）检查补液和排液系统；校准补液系统，统一补液；检查排液系统是否存在漏液情况。（3）确定各槽周期内液位变化趋势规律性。跟踪各槽的周期寿命和液位高度变化。（4）统一液位传感器高度。各液位传感器有不同的功能，高度不同直接影响设备的功能实现，进而影响工艺实现，最终影响制绒效果、清洗效果，将制绒槽的液位传感器进行统一化，根据实际的工艺进行液位标准化，使最终液位统一。图2为碱槽各液位传感器的作用示意图。

2.4 液位标准化的意义

在单晶硅太阳能电池片生产过程中，表面织构是关键工序之一，可以减少太阳光在硅片表面的反射损失。设备运行正常，工艺稳定才能达到理想的绒面效果。通过检查工艺的差异性；跟踪各槽周期内液位变化趋势；检查补液和排液系统；统一液位传感器高度。最终实现周期内液位变化稳定，完成工艺寿命周期批次，且寿命批次内质控点稳定和外观合格。液位标准化可以避免由于制绒槽液位低造成不能完全浸没硅片的现象，需要及时更换药液减少返工片，液位标准化可以使药液在周期寿命内液位稳定减少药液更换次数。

参考文献

[1]Bell M ，Freeman E.Learning local evidence for shading and reflectance ； proceedir Computer Vision， 2001 ICCV 2001 Proceedings Eighth IEEE International Confef，2001[C].IEEE.