Texturování
Sekce výroby sametu (skládající se ze 6 linek) zahrnuje moduly jako předčištění, mytí čistou vodou před výrobou sametu, výroba sametu * 3, mytí čistou vodou po výrobě sametu, následné čištění, mytí čistou vodou po čištění, mytí kyselinou, čisté mytí vodou po mytí kyselinou, pomalém vytahování a před dehydratací a sušením * 5. Metoda výroby sametu tohoto projektu využívá automatickou výrobu sametu a celý proces operace se provádí automaticky. Předčištěné křemíkové plátky jsou pomocí ramena dopravníku posílány do podávací oblasti sametového stroje. Křemíkové plátky procházejí různými korozními a čisticími nádržemi v automatickém uzavřeném sametovém stroji přes válečky. Zařízení automaticky řídí doplňování kyseliny, zásady a čisté vody v každém modulu. Kyseliny a zásady v nádržích jsou čerpány potrubím a odpadní voda z nádrží je pravidelně vypouštěna (s jedinou nádrží o objemu 720 l, vyměňovaná každých 48 hodin).
1) Předčištění
Účel předčištění: K odstranění nečistot (organické a kovové nečistoty atd.) ulpělých na povrchu křemíkových plátků se používá roztok NaOH a roztok H2O2.
Naložené křemíkové plátky ponořte do nádrže pro předběžné čištění, přidejte do nádrže čistou vodu a přidejte odpovídající množství roztoku NaOH nebo čisticího roztoku podle poměru (očekává se, že smíšená koncentrace NaOH bude 0. 6 %, očekává se, že koncentrace H2O2 bude 1,5 %, automaticky přidáno) pro vysokoteplotní čištění (60 stupňů). Předčištění využívá ultrazvukové čištění. Po předběžném čištění proveďte čištění čistou vodou. Čištění čistou vodou je veškeré čištění přepadovým ponorem, které se provádí při pokojové teplotě.
Chemické reakce, ke kterým dochází během procesu předčištění, jsou následující:
Si{0}NaOH H2O{3}Na2SiO{5}H2↑
2) Alkalický samet
Cíl: Provést anizotropní leptání křemíkového povrchu alkalickým roztokem a vytvořit na povrchu pyramidu o velikosti 5um. Pyramidový povrch má vynikající zachycování světla a antireflexní účinky (10%). Alkali velvet používá roztok NaOH a sametové přísady.
Přidání vhodného množství roztoku NaOH a sametové přísady (koncentrace roztoku NaOH asi {{0}},6 %, koncentrace sametové přísady asi 0,4 %) do alkalické sametové nádrže může snížit povrchové napětí křemíkových plátků , zlepšit smáčecí účinek mezi křemíkovými plátky a kapalinou NaOH, podporovat uvolňování vodíkových bublin, zvyšovat anizotropii koroze, učinit pyramidu jednotnější a konzistentnější a zlepšit výrobní efekt sametu. Proces chemické reakce pro tvorbu semiše je následující:
Si{0}NaOH H2O{3}Na2SiO{5}H2↑
Pracovní teplota alkalické sametové nádrže je 82 stupňů a doba alkalického sametu je řízena na 420 s.
3) Po vyčištění
Po ošetření alkalickým sametem vstupuje křemíkový plátek do čisticí nádrže, aby odstranil zbytkovou organickou hmotu a zajistil čistotu povrchu křemíkového plátku, čímž se do určité míry zlepší účinnost konverze baterie. Ponořte naložené křemíkové plátky za účelem čištění, přidejte do nádrže čistou vodu a přidejte vhodné množství roztoku NaOH nebo čisticího roztoku (očekává se, že koncentrace NaOH bude 0,6 %, koncentrace H2O2 se očekává 1,5 % ) podle poměru pro vysokoteplotní čištění (60 stupňů ). Po vyčištění očistěte čistou vodou. Čištění čistou vodou je veškeré přepadové čištění ponořením, prováděné při pokojové teplotě.
4) Promývání kyselinou
Po následném čištění by měl být pro čištění vysoké čistoty použit zředěný roztok kyseliny (3,15 % HCl a 7,1 % HF). Funkcí HCl je neutralizovat zbytkový NaOH, zatímco funkcí HF je odstranit oxidovou vrstvu na povrchu křemíkového plátku, čímž je hydrofobnější a tvoří křemíkový komplex H2SiF6. Prostřednictvím komplexace s kovovými ionty se kovové ionty oddělí od povrchu křemíkového plátku, čímž se sníží obsah kovových iontů a připraví se na difúzní vazbu. Po umytí kyselinou očistěte čistou vodou.
Chemické reakce, ke kterým dochází během procesu moření, jsou následující:
HCl NaOH=NaCl H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Pracovní teplota moření nádrže je při pokojové teplotě a doba moření je řízena na 120 sekund.
5) Pomalé vytahování před dehydratací
Účel: Předběžná dehydratace povrchu krystalických křemíkových plátků se obvykle používá jako poslední krok v procesu čištění čistou vodou.
Přeneste křišťálový křemíkový plátek očištěný čistou vodou do drážky pro pomalé tažení. Křemíkový plátek se nejprve ponoří do čisté vody a je zcela ponořen. Poté je robotickým ramenem a košem pomalu tažen nahoru a povrchové napětí může stáhnout vodní film na křemíkové destičce.
Drážka pro pomalé tažení se skládá z čisticí drážky a mechanismu pomalého tahu a je částečně uzavřená. V čistící nádrži je vroubkovaný přepadový otvor a čistá voda během provozu nepřetržitě odplavuje odpadní vodu v čistící nádrži, udržuje čistotu vody v čistící nádrži a dosahuje čisticího účinku; Když je voda udržována čistá, nebudou na pracovní ploše při pomalém tažení žádné kapky vody a během sušení nebude žádný vodoznak.
6) Sušení
Přeneste krystalický křemíkový plátek do sušící nádrže a foukejte horkým vzduchem o 90 stupních nahoru a dolů plátkem pro sušení pomocí elektrického ohřevu.
Předčištění a alkalické sametové procesy uvedené výše budou produkovat vysoce koncentrovanou alkalickou odpadní vodu obsahující hydroxid sodný (W1, W3, W5) a obecnou alkalickou čistící odpadní vodu (W2, W4, W6). Proces kyselého praní bude produkovat kyselou odpadní vodu s vysokou koncentrací obsahující kyselinu chlorovodíkovou a kyselinu fluorovodíkovou (W7) a obecně kyselou odpadní vodu z čištění (W8, W9). Výše uvedená operace se provádí v uzavřeném sametovém stroji. Proces kyselého praní bude těkat a produkovat kyselý odpadní plyn (G1) obsahující HF a HCl, který bude shromažďován potrubím a odeslán do věže pro praní kyselých odpadních plynů ke zpracování.
Difúze boru
Účelem difúzního procesu je vytvoření PN přechodu na křemíkové destičce pro dosažení přeměny světelné energie na elektrickou energii. Zařízení na výrobu PN přechodu je difuzní pec a projekt využívá plynný chlorid boritý k difuzi křemíkových plátků v difuzní peci. Atomy boru difundují do křemíkového plátku a tvoří vrstvu borosilikátového skla na povrchu křemíkového plátku. Hlavní reakční rovnice je:
4BCl3+3}O2⟶2B2O3+6Cl2⟵
2B2O3+3Si⟶3SiO2+4B
Difuzní pec je uzavřené podtlakové zařízení vybavené vstupem a výstupem, využívající elektrický ohřev a zařízení je dodáváno s bezolejovou suchou mechanickou vývěvou. Specifický proces je následující: nejprve se zavede velký proud N2, aby se vyhnal vzduch v křemenné trubici difuzní pece, a difuzní pec se zahřeje. Poté, co teplota pece dosáhne 1050 stupňů a zůstane konstantní, je tříska umístěna do křemenného člunu a poslána do ústí pece k předehřátí po dobu 20 minut, poté zatlačena do zóny konstantní teploty. Nejprve se zavede kyslík a poté se zavede chlorid boritý pro difúzi. Celková doba zpracování je 180 minut. Během reakce byl nadbytek Si i O2 a BCI3 zcela zreagoval, což vedlo k produkci C12. Po dokončení reakce použijte N2 k vyčištění zařízení a automatickému vypuštění materiálu.
Analýza procesu produkce znečištění: Hlavním procesem znečištění v tomto procesu je proces difúze, kdy se BCl3 zavádí a reaguje za vzniku plynného chlóru (G2) smíchaného se zbytkovým kyslíkem, dusíkem atd., který je shromažďován vyhrazeným potrubím a odesílán do pračky kyselých odpadních plynů ke zpracování. Poté, co je shromážděn potrubím, je odeslán do pračky kyselých odpadních plynů ke zpracování.
SE laserový doping
Technologie laserového dopování zahrnuje silné dotování v kontaktní oblasti mezi linií kovového hradla (elektroda) a křemíkovým plátkem, zatímco lehké dopování (doping s nízkou koncentrací) se udržuje mimo elektrodu. Předběžná difúze se provádí na povrchu křemíkových plátků tepelnou difúzí za vzniku dotování světla; Zároveň povrchové BSG (borosilikátové sklo) slouží jako lokální laserový dopingový zdroj a prostřednictvím lokálního tepelného účinku laseru atomy v BSG rychle difundují do vnitřku křemíkového plátku a vytvářejí lokální doping. kraj.
Proces SE laserem generuje prašné výfukové plyny (G3), které jsou zpracovávány vestavěným sběračem prachu v zařízení a odváděny přes horní výfukový systém dílny (ve výšce přibližně 15 metrů).
Postoxidace
Vrstva oxidu na povrchu difúze bóru (dopadající povrch) povrchu křemíkového plátku ošetřeného laserem SE je zničena energií laserového bodu. Během alkalického leštění a leptání je vyžadována vrstva oxidu jako maskovací vrstva, která chrání povrch difúze fosforu (dopadající povrch) křemíkového plátku. Proto je nutné na povrchu snímaném laserem SE provést opravu oxidové vrstvy.
Tento projekt využívá metodu tepelné oxidace k přípravě vrstvy oxidu SiO2. Celý oxidační proces probíhá v oxidační peci, což je uzavřené zařízení na atmosférický tlak a vyhřívané elektřinou. Nejprve je křemíkový plátek naložen na křemenný člun pomocí automatického nakládacího stroje na plátek. Potom automatické robotické rameno umístí křemenný člun na konzolovou kaši z karbidu křemíku oxidační pece. Suspenze karbidu křemíku posílá křemenný člun naložený křemíkovými plátky do vysokoteplotní křemenné pece. Poté, co křemenná loď vstoupí do trubky pece, zavřete dvířka pece, spusťte oxidační program a oxidační pec se spustí automaticky. Hlavní chemické reakce, ke kterým dochází během procesu tepelné oxidace, jsou:
Si O2=SiO2
O2 reaguje s povrchem křemíkových plátků při vysokých teplotách za vzniku Si02 a zavádí se určité množství plynného dusíku pro udržení konstantního tlaku v trubce pece. Udržujte proud kyslíku o vysoké teplotě po určitou dobu, aby se vytvořila určitá tloušťka tenké vrstvy SiO2 na povrchu křemíkového plátku. Parametry procesu jsou: oxidační teplota 750 stupňů, průtok dusíku 12 l/min, průtok kyslíku 5 l/min a doba oxidace 25 minut. Tento proces vytváří oxidační odpadní plyn (horký vzduch) obsahující kyslík a dusík, který je vypouštěn výfukovým otvorem oxidační pece a poté vypouštěn horkým výfukovým systémem v dílně.