rena技术员培训.ppt
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1、,清洗设备培训,目 录,第一部分:RENA清洗机设备概况 第二部分:单晶清洗机设备概况 第三部分:RENA管路图 第四部分:RENA电路图 第五部分:RENA机械原理 第六部分:西门子 PLC,第一部分 RENA清洗机设备概况,1.1 RENA清洗机的组件, 1 InTex. / InTex 1 台 2 intermediate transports (input station/output station). /进料台、出料台各1个 1 chiller. /冷却器1个 1 electrical cabinet. /电器柜1个 1 InOxSide. /InOxSide 1 台 2 inte
2、rmediate transports (input station/output station). /进料台、出料台各1个 1 chiller. /冷却器1个 1 electrical cabinet. /电器柜1个,1.1.1 RENA整机,6,注:公司一般会根据需要在RENA前后加装上料台、下料台用来代替人工手工放片。 在下料台也会安装吸片装置,用以挑出损坏,破碎的片子。,1.1.1 RENA整机,1.1.2 冷却器,1.1.3 电控柜外部,1.1.4 电控柜内部,1.1.5 化学品输送及排风管道,1.1.6 气、水输送管道,CDA,DI water,Cooling water,Cit
3、y water,CDA,Cooling water,1.1.7 热风系统,InTex,目 的 :,a)去除硅片表面的污染物;b)络合硅片表面沾污的金属离子;c)在硅片表面腐蚀出绒面。,InOxSide,目 的 :,a)去除硅片表面的磷硅玻璃;b)去掉硅片背面及周边p-n结。,1.2 RENA清洗工艺原理 1.2.1 清洗目的,1.2.2 工作流程,制绒槽,上料台,下料台,干 燥,漂洗 3#,酸 洗,漂洗 2#,碱 洗,吹 干,漂洗 1#,InOxSide,刻蚀槽,上料台,下料台,干 燥,漂洗 3#,酸 洗,漂洗 2#,漂洗 1#,碱 洗,Intex,1.2.3 RENA一次清洗工艺,RENA刻
4、蚀原理方程:3SI+4HNO3+18HF3H2SIF6+4NO2+8H2O SIO2+HFH2SIF6+H2O,氟硅酸,RENA制绒(HF、HNO3)原理方程:,Si+2HNO3+6HF = H2SiF6+2HNO2+2H2O 3Si+4HNO3+18HF = 3H2SiF6+4NO+8H2O 3Si+2HNO3+18HF = 3H2SiF6+2NO+4H2O+3H2 5Si+6HNO3+30HF=5H2SiF6+2NO2+4NO+10H2O+3H2,内部和表面绒面,16,RENA运行时的内部状况图,多晶硅片经过制绒后的绒面形貌,注:需要指明的是RENA清洗制绒过程中片子是全部淹没在溶液内的。
5、而在RENA刻蚀过程中片子是漂浮在溶液上的。,制备绒面的目的及机理,17,减少光的反射率,提高短路电流(Isc),最终提高电池的光电转换效率。 解释机理: 当光入射到一定角度的斜面或粗糙的表面,光会反射到另一角度的斜面,形成二次或者多次吸收,从而增加吸收率。,绒面减少反射的机理,碱洗(KOH)的目的及机理,18,多孔硅的反射率是很低的,但如果不去除,对后道的扩散和丝网印刷不利,电池效率受严重影响。 碱洗槽: KOH溶液,主要去除制绒后形成的多孔硅 反应如下:,多孔硅,Si+2KOH+H2O K2SiO3+2H2,酸洗(HF、HCL)的目的及机理,19,酸洗槽: HF去除硅片在清洗过程中形成的很
6、薄的SiO2层,反 应如下: SiO2+6HF = H2SiF6+2H2O HCl去除硅表面金属杂质,盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与 Pt 2+、 Au 3+、 Ag +、 Cu+、 Cd 2+、 Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物。,1.2.4 RENA二次清洗工艺,刻蚀槽(HF、HNO3、H2SO4)刻蚀目的: 1. 去除硅片周边及背面P-N结,减少漏电流。 2. 去除在扩形成的磷硅玻璃,较少光的反射,降低 接触电阻。,扩散中磷硅玻璃的形成: 4 POCl3 + 3 O2 = 2 P2O5 + 6 Cl2 在较高的温度的时候, P2O5作为磷源与Si发生了如下反应: 2 P
7、2O5 +5 Si = 5 SiO2 + 4 P 所以去磷硅玻璃清洗实质上就是去除硅片表面的SiO2。,刻蚀(HF、HNO3、H2SO4)的目的和机理,在刻蚀过程中,HF对二氧化硅的腐蚀发生如下反应: SiO2+6HF = H2SiF6+2H2O,溶液中加入H2SO4的目的是增大溶液的黏度及密度,使溶液与硅片更好的接触。,HNO3主要是用来刻蚀硅片边缘处的P-N结的,相当于等离子刻蚀。,碱洗(KOH)的目的及机理,22,KOH溶液,主要去除多孔硅和中和硅表面残余的酸。 反应如下:,Si+2KOH+H2O K2SiO3+2H2,酸洗(HF)的目的及机理,23,酸洗槽(去PSG): 氢氟酸能够溶解
8、二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。 若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。 总反应式为:,1.3 RENA操作系统主界面,1.3.1 InTex操作系统主界面,制绒槽 HF+HNO3+DI,CDA,DI water,DI water,DI water,HF+HCI,KOH,CDA,1.3.2 InOxSIde操作系统主界面,蚀刻槽 HF+HNO3+H2SO4+DI,DI water,DI water,DI water,HF,KOH,CDA,1.3.3 RENA主界面详细说明,程序内的日期和时间,模式、与PLC的连接情况及登陆
9、的用户名,灯塔状态,机器名称,厂家名称,报警的详细信息,登陆按扭,1.3.3 RENA主界面详细说明,一号传动的状态及设定速度,二号传动的状态及设定速度,传动速度补偿及刻蚀槽温度补偿,三号传动的状态及设定速度,机器的三种报警:严重的问题、机器本身的问题和一般的警报,1.3.3 RENA主界面详细说明,进口处统计归零,准备上料(自动模式下才会出现),出口处统计归零,进口处硅片统计,出口处硅片统计,刻蚀槽温度,三个电机分别控制三段滚轮,碱槽温度,门状态(绿色为关闭灰色为开启),1.3.3 RENA主界面详细说明,登陆筐,可输入登陆名密码后登陆(不同的登陆名有不同的权限),记事本,锁定窗户,正在使用
10、的工艺文件,机器自动运行时的开始和停止,灯塔测试(点击后灯塔全部亮),1.3.3 RENA主界面详细说明,关闭模式,手动模式,服务模式(权限最高),自动模式,切换到初始界面按扭,进入服务模式按扭,进入手动模式按扭,工艺文件,进入手动添加界面,曲线图,进入报警信息界面,取消蜂鸣,取消报警,1.3.3 RENA主界面详细说明,各添加桶状态,冷水机状态,储液箱状态,储液箱进口温度 储液箱设定温度 储液箱实际温度,冷水机内自来水的电导率,集中供液是否READY,机器内化学品排放是否READY,1.3.4 RENA手动模式状态详解 1)刻蚀槽界面,RENA刻蚀槽界面介绍,MODE MAN&MODE AU
11、TO-自动运行时单个槽的自动手动切换 PT FILLING DI-储液槽加纯水 PT FILLING CHEMIE-储液槽加化学药品 SYSTERM RINSING-整个系统(包括外槽内槽储液槽)用纯水清洗 SYSTERM DRAINING-整个系统排液 BATH CHANGE-刻蚀槽储液槽排空,再重新配液 START MAIN FUNCTION-在手动模式下单个槽运行工艺 RINSE BATH START-开始用纯水不断清洗(只有在槽内加满纯水后次按键才有作用) RINSE BATH STOP-纯水清洗结束 FILL BATH-给刻蚀槽加化学药品(如果储液槽内是纯水则加的是纯水) DRAIN
12、 BATH-刻蚀槽排液,RENA刻蚀槽功能,第一次配槽的设定体积,实际加入的体积,未加入的体积(点击上图的REST REMAIN VOL.可以清零),流量,2)RENISE1界面,RENISE1功能,MODE MAN&MODE AUTO-自动运行时单个槽的自动手动切换 FILLING DI-给槽内加纯水(RENISE的水是RENISE槽的水溢流过来的) DRAINING-整个槽排液 START PROCESS-在手动模式下单个槽运行工艺 STOP-结束操作,RENISE 1槽的状态,3)RENA碱槽界面,碱槽功能,MODE MAN&MODE AUTO-自动运行时单个槽的自动手动切换 FILLI
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