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车间规划及注意事项

一、工艺简介在上一次《太阳能电池的一些资讯》中,对于生产原理,我已经做过叙述,太阳能电池生产工艺一般分为:扩散前清洗、扩散、扩散后清洗、刻蚀、PECVD,丝网印刷,烧结,分类检测和封装。扩散前清洗的目的在于制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创,这些设备中最好的是RENA,因为他不光卖设备,还卖制绒工艺的专利。所使用的介质有HF,HCL,HNO3, NaOH,Na2SiO3和乙醇等。动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。扩散的目的在于形成PN结。硅片含硼,是P型结物质,需要往里面掺杂磷,使电子发生移动,形成PN结空穴。所使用的介质有POCL3,N2,O2。动力源有压缩空气,氮气,工艺冷却水,热排风和有机排风。使用的设备是高温扩散炉,厂商有SVCS, TEMPRESS,长沙48所等。该道工艺有洁净要求,需要在洁净室内运行。因为扩散炉内的石英管需要清洗,所以需要增加一种石英管清洗机。扩散后清洗的目的在于洗去扩散时形成的磷硅玻璃,即SiO2和P2O5的混合物,所以扩散后清洗机又叫做去磷硅玻璃清洗机。动力源有氮气,压缩空气,纯水,HF,热排风,酸排风,废水等。设备有深圳捷佳创。刻蚀的目的在于把硅片的边缘PN结断开,防止短路。目前国内所使用的设备几乎都是长沙48所的。动力源有CF4,N2,NH3,热排风,有机排风。PECVD的目的在于镀氮化硅薄膜,增加折射率,同时掺杂H元素,使缺陷减少,还可以保护硅片。所用设备有德国的ROTH&RAW平板式PECVD设备,还有CENTROTHERMO的管式PECVD设备。动力源有SiH4,NH3,氮气,压缩空气,工艺冷却水,热排风,硅烷排风等。丝网印刷的目的在于印刷导电电极。先印背面,再印正面。目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI 印刷线。动力源有真空,压缩空气,热排风,有机排风等。烧结的目的是把电极烧结在PN 结上。高温烧结可以使电极穿透氮化硅膜,形成合金。所用设备有美国DESPACH等。动力源有压缩空气,工艺冷却水,热排风,有机排风等。分类检测的目的在于把电池片按照效率进行分类。目前国内大多数厂家使用设备是意大利的BACCINI检测仪。动力源有真空,压缩空气。最后一道工艺就是热塑包装。二、厂房建设经验总结一条年产量25MW的生产线,设备占地至少需要1100平方米,而国内厂商一般很少有只计划一条线的公司,所以太阳能电池生产车间净面积都在2000平方米以上。按照16小时甚至24小时生产来计算,工艺人员不下于百人,所以相应的办公室,更衣间,食堂,宿舍,卫生间等设施都不能太小。外线动力站(制冷,供热,纯水,空压,真空,空调,工艺冷却水,消防,变配电,自控,通讯等)房总面积不小于2000平方米。厂房和动力站房有钢筋混凝土框架结构,多层建筑的,也有钢结构加金属复合板单层建筑的,但布置工艺和动力设备的楼层,因管线众多,层高都较大,至少是7米。以下经验总结均以50MW生产线为例。电源是整个工厂的首要条件,仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右,必须有可靠的电能供应。PECVD设备,制冷机,空压机,空调风机和循环水泵是用电功率较大的设备。工艺纯水的用量在15吨/小时左右,水质标准都要达到中国电子级水的技术指标GB/T11446.1-1997中EW-1级。工艺冷却水用量也在15吨/小时左右,水质中微粒粒径不宜大于10微米,供水温度宜在15-20℃,供水压力5巴左右,应有可靠的温度,供水压力控制,最好采用变频泵。压缩空气用量在400NM3/H左右,如果空气品质要求较高,如需要达到压缩空气质量等级的1级甚至更高要求,建议使用无油空压机。如果露点温度要求苛刻,干燥机建议使用组合式。真空排气量在300M3/H左右,水环式真空泵虽然便宜,但是效率下降的也快,不推荐使用。氮气和氧气如果靠近大的气体供应站,一般采用液体储罐供应的方式,初投资低,氮气储罐20立方米左右,氧气10立方米足够。特殊气体如硅烷等,考虑安全因素,单独设置一个特气间还是很有必要的。空调系统的空气处理方式则视具体土建情况而言,可以采取组合式空气处理机组集中处理,也可以采用干盘管进行分散处理。生产车间出扩散区外,温湿度均

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