Yuvish
Silikon gofretni kvarts oynasidan tayyorlangan reaksiya trubasiga joylashtiring, u qarshilik simli isitish pechkasi yordamida ma'lum bir haroratgacha isitiladi (odatda ishlatiladigan harorat 900-1200 daraja, uni maxsus sharoitlarda 600 darajadan pastga tushirish mumkin. ). Kislorod reaksiya trubkasidan o'tganda, kremniy gofret yuzasida kimyoviy reaktsiya sodir bo'ladi:
Si (qattiq)+O2 (gazsimon) → SiO2 (qattiq)
Yuvish jarayonida hosil bo'lgan aralashmalarni qayta taqsimlash, shuningdek, PSG tomonidan ushbu zararli ionlarni olib tashlash uchun natriy va kaliy ionlarining adsorbsiyasi va fiksatsiyasidan foydalangan holda, nopoklikni singdirishda ham rol o'ynaydi.
Ifloslanishni hosil qilish bo'g'inlarini tahlil qilish: Bu jarayonda asosiy ifloslanish bo'g'inlari termal kislorod havolasidagi qoldiq kislorod va azotdir.
BOE tozalash
BOE (5-chiziq) slot tipidagi uskuna oʻrnatilgan yarim yopiq qurilma boʻlib, kremniy gofretlari avtomatlashtirilgan uskuna yordamida savatlarga joylashtiriladi va mexanik qoʻllar orqali uskunaning har bir uyasidagi eritmalarga aylantiriladi. Kimyoviy idish doimiy ravishda eritma konsentratsiyasiga qarab tegishli kimyoviy moddalar bilan to'ldiriladi va muntazam ravishda butunlay almashtiriladi. O'zgartirilgan chiqindi suyuqlik oqava suv tizimiga tashlanadi va oxir-oqibat tozalash uchun kanalizatsiya tozalash inshootiga kiradi. Yuvish idishi tozalangan suv bilan tozalanadi. Tankda kremniy gofretlar mavjud bo'lganda, tozalangan suv asta-sekin qo'shiladi va oqava suvni o'z ichiga olgan tuz avtomatik ravishda oqava suvlarni yig'ish tizimiga oqib chiqadi va nihoyat tozalash uchun kanalizatsiya tozalash inshootiga kiradi. Barcha kimyoviy moddalar suyuqlik shaklida bo'lib, diafragma nasosi tomonidan avtomatik ravishda chiqariladi. Tozalash ketma-ketligi: tuzlash idishi * 2, suv bilan yuvish, tuzlashdan keyin (HCl / HF / DI), suv bilan yuvish, sekin tortish, quritish * 6, tank hajmi 720L.
1) Kislota bilan yuvish
Yuqori toza tozalash uchun suyultirilgan kislota eritmasi (3,15% HCl va 7,1% HF) talab qilinadi. HCl ning vazifasi Cl - murakkab metall ionlarini ishlatishdan iborat bo'lsa, HF ning vazifasi kremniy gofreti yuzasidagi oksid qatlamini olib tashlash, uni hidrofobik qilish va kremniy kompleksi H2SiF6 ni hosil qilishdir. Metall ionlari bilan muvofiqlashtirib, metall ionlari kremniy gofreti yuzasidan ajralib chiqadi va kremniy gofretining metall ionlari miqdorini kamaytiradi. HF kislotasini yuvish old tomondan BSG qatlamini va orqadagi PSG qatlamini olib tashlash uchun 150 soniya davomida amalga oshiriladi. Kislota yuvishdan keyin toza suv bilan tozalash amalga oshiriladi.
HF+SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
2) Tuzlashdan keyin
Tozalashdan keyin yuqori tozalik uchun suyultirilgan kislota eritmasi (14,7% HF) ishlatilishi kerak. HF ning vazifasi kremniy gofret yuzasidagi oksid qatlamini olib tashlash, uni yanada hidrofobik qilish va H2SiF6 kremniy kompleksini hosil qilishdir. Metall ionlari bilan kompleks hosil qilish orqali metall ionlari kremniy gofreti yuzasidan ajralib, kremniy gofretidagi metall ionlari miqdorini kamaytiradi.
Tuzlash jarayonida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar quyidagilardir: SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
Tuzlash idishining ish harorati xona haroratida, tuzlash vaqti esa 100 soniyada nazorat qilinadi.
3) Quritish
Sekin-asta tortilgan oldindan suvsizlangan kristalli kremniy gofretni quritish idishiga o'tkazing va elektr isitish yordamida quritish uchun gofret ustiga 90 daraja yuqoriga va pastga issiq havo puflang.
Yuqoridagi kislotali yuvish jarayoni HCl va gidroflorik kislota (W21) o'z ichiga olgan yuqori konsentratsiyali kislotali oqava suvlarni va gidroflorik kislotani (W23) o'z ichiga olgan yuqori konsentratsiyali kislotali oqava suvlarni va odatda kislotali tozalash oqava suvlarini (W22, 24, 25) ishlab chiqaradi. Yuqoridagi operatsiya yopiq tozalash mashinasida amalga oshiriladi va kislotali yuvish jarayoni gazni HCl va HF (G6) va tarkibida HF (G7) bo'lgan kislotali chiqindi gaz hosil qilish uchun uchuvchan bo'ladi, ular quvurlar orqali yig'iladi va yuboriladi. tozalash uchun kislotali chiqindi gaz yuvish minorasi.
ALD
Al2O3 qatlamini kremniy gofretlari yuzasiga joylashtirish uchun ALD uskunasidan foydalaning, ularning passivatsiyasi va nopoklikni yutish ta'sirini yaxshilang. Asosiy usul - gazsimon Al (CH3) 3 ni suv bug'i (H2O) bilan reaksiyaga kirishib, kremniy gofretlari yuzasiga yopishib, metan gazini hosil qiluvchi Al (OH) 3 ni hosil qilish.
Asosiy reaktsiya tenglamasi:
Al(CH3)3+3H2O→Al(OH)3+3CH4↑
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑
ALD uskunasi kirish, chiqish va kirish/chiqish bilan jihozlangan yopiq manfiy bosimli qurilmadir. Isitish elektr isitish bo'lib, uskunalar yog'siz quruq mexanik vakuum nasosi bilan birga keladi. Ishlab chiqarish boshlangandan so'ng, robot qo'l birinchi navbatda batareya hujayralarini ALD uskunasiga yuboradi va oziqlantirish portini yopadi. Muayyan haroratgacha qizdiring, evakuatsiya qiling va jihoz ichidagi bosimni ishlab chiqarish uchun kerakli darajaga keltiring. Reaksiya kamerasiga gaz fazali kashshof TMA va H2O impulslarini navbatma-navbat kiritish va cho'kma substratida kimyoviy adsorbsiyalash va reaksiyaga kirishish orqali AL2O3 cho'kma plyonkasi hosil bo'ladi. Nihoyat, uskuna ichidagi metan chiqindi gazi azot gaziga almashtiriladi va kremniy gofretini avtomatik ravishda olib tashlash uchun uskuna yoqiladi.
Ushbu jarayondagi asosiy ifloslantiruvchi egzoz gazi metan (G8) bo'lib, u vakuum pompasi tomonidan chiqariladi va zanglamaydigan po'latdan yasalgan silan yonish tsilindri va suv purkagich bilan ishlov beriladi.
Old qoplama
Asosiy printsip - nozik kino cho'kma jarayoniga ta'sir qiluvchi, gaz molekulalarining parchalanishi, birikmasi, qo'zg'alishi va ionlanishiga yordam beradigan va reaktiv guruhlarning paydo bo'lishiga yordam beradigan plazma hosil qilish uchun yuqori chastotali yorug'lik oqimidan foydalanish. NH3 ning mavjudligi tufayli u faol guruhlarning oqimi va tarqalishini osonlashtiradi, yupqa plyonkalarning o'sish tezligini oshiradi va cho'kma haroratini sezilarli darajada pasaytiradi.
Kremniy nitrid oksidi plyonkalarining PECVD cho'kmasi paytida yuzaga keladigan asosiy kimyoviy reaktsiyalar:
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
PECVD musbat kino uskunasi yopiq salbiy bosimli qurilma bo'lib, elektr bilan isitiladi va yog'siz quruq mexanik vakuum pompasi bilan birga keladi. Ishlab chiqarish jarayonida azot birinchi navbatda uskunaga to'ldiriladi va robot qo'li kremniy gofretni yuklashni yakunlaydi. Uskuna tashqi bosimga yetgandan so'ng, kirish va chiqish ochiladi va grafit qayiq avtomatik ravishda uskunaga kiradi va kirish va chiqishni yopadi. Vakuumni tozalang va turli xil xavfsizlik tekshiruvlarini o'tkazing. Xavfsizlikni tasdiqlaganingizdan so'ng, uskuna ichidagi azot oksidi kremniy qoplamasini bajarish uchun silan va ammiak gazini kiriting. Qoplama tugagandan so'ng, maxsus gaz quvuri va uskunasidagi qoldiq gaz azot gazi orqali chiqariladi, so'ngra tushirish uchun kirish va chiqish ochiladi. Sovutgandan so'ng, saralash jarayoniga kiring va keyingi jarayonga o'ting.
Ifloslanishni ishlab chiqarish jarayonini tahlil qilish: Ushbu ishlab chiqarish jarayonida ifloslanishning asosiy shakli - zanglamaydigan po'latdan yasalgan silan yonishida birinchi marta ishlov beriladigan chiqindi gaz (silan, ortiqcha kuluvchi gaz, ortiqcha ammiak, vodorod, azot va boshqalar) (G9) tsilindrni induktsiyalangan tortish tizimi orqali o'tkazing va keyin purkagich minorasi tomonidan ishlov berilgandan so'ng zaryadsizlanadi.
Orqa qoplama
Kremniy nitrid oksidi plyonkalarining PECVD cho'kmasi paytida yuzaga keladigan asosiy kimyoviy reaktsiyalar:
SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑
PECVD orqa plyonka uskunasi yopiq salbiy bosimli qurilma bo'lib, elektr bilan isitiladi va yog'siz quruq mexanik vakuum pompasi bilan birga keladi. Ishlab chiqarish jarayonida azot birinchi navbatda uskunaga to'ldiriladi va robot qo'li kremniy gofretni yuklashni yakunlaydi. Uskuna tashqi bosimga yetgandan so'ng, kirish va chiqish ochiladi va grafit qayiq avtomatik ravishda uskunaga kiradi va kirish va chiqishni yopadi. Vakuumni tozalang va turli xil xavfsizlik tekshiruvlarini o'tkazing. Xavfsizlikni tasdiqlaganingizdan so'ng, uskuna ichidagi azot oksidi kremniy qoplamasini bajarish uchun silan va ammiak gazini kiriting. Qoplama tugagandan so'ng, maxsus gaz quvuri va uskunasidagi qoldiq gaz azot gazi orqali chiqariladi, so'ngra tushirish uchun kirish va chiqish ochiladi. Sovutgandan so'ng, saralash jarayoniga kiring va keyingi jarayonga o'ting.
Ifloslanishni ishlab chiqarish jarayonini tahlil qilish: Ushbu ishlab chiqarish jarayonida ifloslanishning asosiy shakli - zanglamaydigan po'latdan yasalgan silan yonishida birinchi marta ishlov beriladigan chiqindi gaz (silan, ortiqcha kuluvchi gaz, ortiqcha ammiak, vodorod, azot va boshqalar) (G9) tsilindrni induktsiyalangan tortish tizimi orqali o'tkazing va keyin purkagich minorasi tomonidan ishlov berilgandan so'ng zaryadsizlanadi.
Metallizatsiya
1) Chop etish
Chop etish jarayonida atala ekranning ustida bo'ladi va qirg'ich ma'lum bir bosim bilan ekranga bosiladi, bu esa ekranning deformatsiyasiga va kremniy gofret yuzasiga tegishiga olib keladi. Atlama ekstrudirovka qilinadi va kremniy gofret yuzasi bilan aloqa qiladi; Silikon gofretning yuzasi kuchli adsorbsiya kuchiga ega, bu atalani to'r teshiklaridan tashqariga chiqarishga majbur qiladi. Bu vaqtda qirg'ich ishlamoqda va oldindan deformatsiyalangan to'r plitasi yaxshi tiklash kuchi ostida atala kremniy gofret yuzasiga silliq tushishiga imkon beradi. Kumush pasta - bu asosiy metall sifatida o'ta nozik va yuqori toza kumush va alyuminiy kukunidan tayyorlangan, ma'lum miqdorda organik bog'lovchi va yordamchi moddalar sifatida qatronlar bilan to'ldirilgan bosma pastaga o'xshash pasta.
Birinchidan, orqa elektrodni chop etish va quritish: Batareyaning orqa qismidagi orqa elektrod pastasini (shu jumladan lazerli burg'ulash joylarini) (kumush pasta) aniq toping va chop eting va chop etilgan orqa elektrod shikastlanmasligi uchun uni past haroratda tezda quriting. keyingi chop etish bosqichida.
Ikkinchidan, orqa tarafdagi nozik panjara chiziqlarini chop etish va quritish: Batareyaning orqa tomoniga nozik panjara chizig'i pastasini (kumush pasta) aniq joylashtiring va chop eting va past haroratda tezda quriting. Asosiy maqsad kremniy substrat bilan aloqa qilish, oqim o'tkazish va tashuvchining rekombinatsiyasini kamaytirish va quvvatni oshirish uchun qayta doping qilishdir.
Keyin, qanotdan o'tgandan so'ng, batareya xujayralari orqa tomondan old tomonga yuqoriga qarab aylantiriladi. Ijobiy elektrodni bosib chiqarish va quritishni amalga oshiring: Batareyaning old tomoniga musbat elektrod pastasini (kumush pasta) aniq joylashtiring va chop eting va past haroratda tezda quriting. Uning asosiy vazifasi nozik tarmoqli chiziqlar tomonidan to'plangan oqimni tashqi kontaktlarning zanglashiga olib yoki xotiraga o'tkazish va tashishdir.
Nihoyat, oldingi nozik panjara chiziqlarini chop etish va quritish: batareyaning old qismidagi oldingi elektrodning pastasini (kumush pastasini) aniq joylashtiring va chop eting. Chop etishdan so'ng, yaxshi ohmik kontaktni hosil qilib, qattiq sinterlash uchun sinterlash pechiga kirishini kuting. Uning asosiy vazifasi oqimni to'plash, batareya xujayrasining yorug'lik assimilyatsiya qilish qobiliyatini oshirish va konversiya samaradorligini oshirishdir.
Yuqoridagi quritish jarayonida atala quritish harorati 200 daraja atrofida. Bu jarayon organik uchuvchi gazlarni (G10) hosil qiladi, asosiy ifloslantiruvchi moddalar VOC sifatida hisoblangan dodekan kabi spirtli esterlardir. Bosib chiqarish jarayonida hosil bo'lgan organik chiqindi gaz gaz yig'ish qopqog'i tomonidan yig'iladi va ikki bosqichli ketma-ket ulangan faollashtirilgan uglerod adsorbsion qutisi bilan ishlov beriladi va nihoyat egzoz trubkasi orqali chiqariladi. Egzoz kanali uning assimilyatsiya samaradorligini saqlab turish uchun muntazam tozalanishi va tozalanishi kerak.
2) Sinterlash
Sinterlash - bu kremniy gofretga bosilgan asosiy nozik shlyuz pastasini yuqori haroratda akkumulyator xujayrasiga sinterlash jarayoni, elektrodning sirtga o'rnatilishiga imkon beradi, kuchli mexanik aloqa va yaxshi elektr aloqasi hosil qiladi, natijada ohmik kontakt paydo bo'ladi. elektrod va kremniy gofretning o'zi o'rtasida.
Chop etilgan kremniy gofretlari turli haroratli zonalarga bo'lingan elektr isitish pechkasi yordamida sinterlanadi. Sinterlash jarayonida silikon gofretlar yuqori va pastki elektrodlarni hosil qiladi va eng yuqori sinterlash harorati 700 ~ 800 daraja orasida. Ushbu jarayon davomida atala tarkibidagi alkogol ester dodekan kabi organik erituvchilar butunlay bug'lanib, organik chiqindi gazni (G11) hosil qiladi, bu VOC sifatida hisoblanadi. Keyinchalik, u to'liq yondiriladi va uskunaning o'rnatilgan yuqori haroratli yonish minorasi qurilmasi tomonidan qayta ishlanadi va bosma chiqindi gaz bilan birga u ikki bosqichli ketma-ket ulangan faol uglerod adsorbsion qutisi bilan adsorbsiyalanadi va ishlov beriladi. Adsorbsiyadan so'ng u egzoz trubkasi orqali chiqariladi.
3) Elektr in'ektsiyasi
Batareya xujayralarini sinterlashdan so'ng, kremniy tanasidagi vodorodning zaryadlangan holatini o'zgartirish uchun to'g'ridan-to'g'ri zaryad tashuvchilarni in'ektsiya qilish usuli (to'g'ridan-to'g'ri oqimning teskari in'ektsiyasi) qo'llaniladi, bu parchalanuvchi bor kislorod kompleksini samarali ravishda passivlashtirishi va uni barqaror regeneratsiyalanganga aylantirishi mumkin. holat, natijada yorug'likning parchalanishiga qarshi maqsadga erishish.
Sinov qadoqlash
Quyosh batareyasini ishlab chiqarish tugagandan so'ng, sinov asboblari quyosh batareyasining elektr ishlash parametrlarini (masalan, uning IV egri chizig'ini va yorug'lik konvertatsiyasini o'lchash) sinash uchun ishlatiladi. Sinov tugagandan so'ng, batareya ma'lum standartlarga muvofiq avtomatik ravishda bir nechta darajalarga bo'linadi. Muayyan darajadagi batareya xujayralari soni belgilangan chegaraga yetganda, qurilma operatorga ularni qadoqlash uchun olib tashlashni eslatadi. Qurilmada fragmentlarni aniqlash funksiyasi ham mavjud bo‘lib, ular to‘liq akkumulyator sifatida sinab ko‘rish o‘rniga parchalarni topilgandan so‘ng darhol olib tashlaydi, natijada chiqindi batareya hujayralari (S2) paydo bo‘ladi.