在光伏行业的电池片制程中,硅片会进行氮化硅镀层,而石墨舟作为镀膜工序中硅片的载具使用,用于承载硅片并进行PECVD工艺。PECVD全称为等离子增强化学气相沉积,是利用等离子体在较低温度下进行沉积的一种薄膜生长技术,而硅片表面正是有必要进行氮化硅镀层,来提高太阳能转化率。
为了确保硅片氮化硅镀层的稳定性和质量,要选择拥有非常良好导电和导热性能的装载工具,而石墨舟对以上的条件完全符合。
1.热膨胀系数小,与硅片相近,所以加热后气温变化时,石墨舟和硅片的热膨胀差异小,避免因热应力导致硅片的损伤。
2. 化学稳定性高,不易与镀膜介质发生反应,来保证了镀膜过程的稳定性和硅片的表面上的质量。
3. 导热性好,有利于快速冷却和加热,可以更快地进行镀膜和冷却,提高生产效率。
5.石墨舟的表面质量好,平整、光滑、无孔洞等缺陷,从而能够保证硅片的表面上的质量和精度。
随着膜层厚度的积累,可能会影响到硅片的镀膜工艺。氮化硅的残留将会影响石墨舟的导电和导热性,会导致硅片在镀膜过程中出现电场分布不均匀,温度控制不稳定等问题,进而影响氮化硅镀层的质量和性能
面对“如何清除石墨舟上残留的氮化硅”这样的一个问题,整个行业实现了从湿法清洗到干法清洗的选择的过程。传统的湿法清洗工艺存在清洗时间长、成本高、对人体及环境危害大等问题。而等离子清洗机则可通过等离子技术,去除石墨舟表面的氮化硅镀层,提高硅片的转化效率和生产良率,同时不伤害石墨舟表面。此外,这种清洗方式还具有无废液污染、仅需要工艺气体作为消耗品、成本低、去除效率高等优势。
等离子清洗机解决PECVD工艺石墨舟残留的氮化硅的原理主要基于等离子体的物理和化学作用。
首先,等离子清洗机通过射频电源在充有一定气体的腔内产生交变电场,这个电场使气体原子起辉并产生无序的高能量的等离子体。这些等离子体中的带电粒子在电场的作用下,会轰击石墨舟表面的氮化硅薄膜。
其次,等离子体中的高能量粒子可以与氮化硅薄膜发生化学反应,将其转化为气态物质。这样的一个过程主要是通过等离子体中的活性物种与氮化硅薄膜进行反应,将氮化硅分子分解为气态的氮和硅的化合物。
最后,这些气态物质会被机械泵抽走,以此来实现石墨舟表面的清洗。由于等离子体清洗是在干法环境下进行,因此能避免湿法清洗带来的环境污染问题,同时清洗效率也大大提高。
等离子清洗机对氮化硅的处理效果是十分显著的,在未处理前,石墨舟表面的氮化硅残质颜色清晰,与石墨舟本质有着非常明显的差别,且氮化硅残质遍布舟片内外;经等离子体处理后,凭目视观测,石墨舟内外表面已无明显的氮化硅残质,原先残留的部分其颜色已恢复为本质颜色。
1.高效去除:等离子清洗机能利用高能离子束有效地去除石墨舟表面的氮化硅薄膜。与传统的湿法清洗相比,等离子清洗的去除效率更加高,可以显著缩短清洗时间。
2.不损伤表面:等离子清洗过程是一个物理和化学相结合的过程,可以精确控制对石墨舟表面的作用力度,因此不会对石墨舟表面造成损伤。
3.环保安全:等离子清洗机在清洗过程中不用任何有害的化学物质,避免了废液的产生和处理问题,对环境友好,且操作安全,还可以大幅度降低清洗成本。
4.易于自动化和集成:等离子清洗机可以与生产线上的别的设备集成,实现自动化生产,提高生产效率。
5.广泛的应用前景:随着全球对绿色能源的需求持续不断的增加,光伏行业正在加快速度进行发展。等离子清洗机作为一种高效、环保的清洗技术,将在光伏行业的石墨舟清洗领域发挥更大的作用。
因此,等离子清洗机是解决PECVD工艺石墨舟残留氮化硅问题的有效手段。返回搜狐,查看更加多