晶體硅制備能培訓總結

計算機晶元、太陽能電池。(2分) SiHCl ₃ ＋3H ₂ O===H ₂ SiO ₃ ＋H ₂ ↑＋3HCl↑(2分)
(1)①SiO ₂ ＋2CSi＋2CO↑(1分)
(2)①濃H ₂ SO ₄ ，(1分)使 ₃ 氣化，(1分)
②D石英管的內壁附有灰黑色晶體，(1分) SiHCl ₃ ＋H ₂ Si+3HCl，(1分)
③先通一段時間H ₂ ,將裝置中的空氣排盡，(1分)
④取少量產品於試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若出現紅色說明含Fe，若不出現紅色說明不含Fe。(2分)

⑸ 晶體硅生產工序，晶體硅耗能。

晶體硅：單質硅是比較活潑的一種非金屬元素，它能和96種穩定元素中的64種元素形成化合物。硅的主要用途是取決於它的半導性。硅材料是當前最重要的半導材料。目前世界年產量約為3×106kg。一個直徑75mm的矽片，可集成幾萬至幾十萬甚至幾百萬個元件，形成了微電子學，從而出現了微型計算機、微處理機等。由於當前信息工程的發展，硅主要用於微電子技術。以硅晶閘管為主的電力半導體器件，元件越做越大，與硅晶體管相比集成電路正相反，在直徑為75mm的矽片上，只做一個能承受幾kA電流和幾kV電壓的元件，這種元件滲透到電子、電力、控制3個領域就形成了一門新學科——電力電子學。為適應大規模集成電路的發展、單晶硅正向大直徑、高純度、高均勻性，無缺陷方向發展。最大矽片直徑已達150mm，實驗室的高純硅接近理論極限純度。目前常用的太陽能電池是硅電池。如果在1m2面積上鋪滿硅太陽電池，就可以得到100W電力。單晶硅太陽能電池的性能穩定，轉換效率高，體積小，重量輕，很適合作太空航天器上的電源。美國的大型航天器——太空實驗室上就安裝有4塊太陽能電池帆板，它們是由147840塊8cm2大小的單晶硅太陽能電池排列組成的，發電功率大約為12KW。
晶體硅包括單晶硅和多晶硅，晶體硅的制備方法大致是先用碳還原SiO2成為Si，用HCl反應再提純獲得更高純度多晶硅，單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999％，甚至達到99.9999999％以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。
單晶硅具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本徵半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導電的程度，而形成p型硅半導體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導電程度，形成n型硅半導體。
單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅主要用於製作半導體元件。

⑹ 晶體硅的案例

晶體硅太陽能電池製造和原理
「硅」是我們這個星球上儲藏最豐量的材料之一。自從19世紀科回學家們發現了晶體答硅的半導體特性後，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維。20世紀末，我們的生活中處處可見「硅」的身影和作用，晶體硅太陽能電池是近15年來形成產業化最快的。生產過程大致可分為五個步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。
太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴——電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路後就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。

⑺ 晶體硅太陽電池制備的基本工藝

太陽能電池片的生產工藝流程

分為矽片檢測——表面制絨——擴散制結——去磷硅玻璃——等離子刻蝕——鍍減反射膜——絲網印刷——快速燒結等。具體介紹如下：

一、矽片檢測

矽片是太陽能電池片的載體，矽片質量的好壞直接決定了太陽能電池片轉換效率的高低，因此需要對來料矽片進行檢測。該工序主要用來對矽片的一些技術參數進行在線測量，這些參數主要包括矽片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設備分自動上下料、矽片傳輸、系統整合部分和四個檢測模塊。其中，光伏矽片檢測儀對矽片表面不平整度進行檢測,同時檢測矽片的尺寸和對角線等外觀參數；微裂紋檢測模塊用來檢測矽片的內部微裂紋；另外還有兩個檢測模組，其中一個在線測試模組主要測試矽片體電阻率和矽片類型，另一個模塊用於檢測矽片的少子壽命。在進行少子壽命和電阻率檢測之前，需要先對矽片的對角線、微裂紋進行檢測，並自動剔除破損矽片。矽片檢測設備能夠自動裝片和卸片，並且能夠將不合格品放到固定位置，從而提高檢測精度和效率。

二、表面制絨

單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕，在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結構。由於入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了電池的短路電流和轉換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的鹼性溶液，可用的鹼有氫氧化鈉，氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅，腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面，還應在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡合劑，以加快硅的腐蝕。制備絨面前，矽片須先進行初步表面腐蝕，用鹼性或酸性腐蝕液蝕去約20～25μm，在腐蝕絨面後，進行一般的化學清洗。經過表面准備的矽片都不宜在水中久存，以防沾污，應盡快擴散制結。

三、擴散制結

太陽能電池需要一個大面積的PN結以實現光能到電能的轉換，而擴散爐即為製造太陽能電池PN結的專用設備。管式擴散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣櫃部分等四大部分組成。擴散一般用三氯氧磷液態源作為擴散源。把P型矽片放在管式擴散爐的石英容器內，在850---900攝氏度高溫下使用氮氣將三氯氧磷帶入石英容器，通過三氯氧磷和矽片進行反應，得到磷原子。經過一定時間，磷原子從四周進入矽片的表面層，並且通過硅原子之間的空隙向矽片內部滲透擴散，形成了N型半導體和P型半導體的交界面，也就是PN結。這種方法制出的PN結均勻性好,方塊電阻的不均勻性小於百分之十,少子壽命可大於10ms。製造PN結是太陽電池生產最基本也是最關鍵的工序。因為正是PN結的形成，才使電子和空穴在流動後不再回到原處，這樣就形成了電流，用導線將電流引出，就是直流電。

四、去磷硅玻璃

該工藝用於太陽能電池片生產製造過程中，通過化學腐蝕法也即把矽片放在氫氟酸溶液中浸泡，使其產生化學反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸，以去除擴散制結後在矽片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴散過程中，POCL3與O2反應生成P2O5淀積在矽片表面。P2O5與Si反應又生成SiO2和磷原子，這樣就在矽片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設備一般由本體、清洗槽、伺服驅動系統、機械臂、電氣控制系統和自動配酸系統等部分組成，主要動力源有氫氟酸、氮氣、壓縮空氣、純水，熱排風和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應生成易揮發的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量，反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡和物六氟硅酸。

五、等離子刻蝕

由於在擴散過程中，即使採用背靠背擴散，矽片的所有表麵包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。PN結的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散有磷的區域流到PN結的背面，而造成短路。因此，必須對太陽能電池周邊的摻雜硅進行刻蝕，以去除電池邊緣的PN結。通常採用等離子刻蝕技術完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態下，反應氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發下，產生電離並形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成，反應腔體中的氣體在電子的撞擊下，除了轉變成離子外，還能吸收能量並形成大量的活性基團。活性反應基團由於擴散或者在電場作用下到達SiO2表面，在那裡與被刻蝕材料表面發生化學反應，並形成揮發性的反應生成物脫離被刻蝕物質表面，被真空系統抽出腔體。

六、鍍減反射膜

拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉換效率,需要沉積一層氮化硅減反射膜。現在工業生產中常採用PECVD設備制備減反射膜。PECVD即等離子增強型化學氣相沉積。它的技術原理是利用低溫等離子體作能量源，樣品置於低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度，然後通入適量的反應氣體SiH4和NH3，氣體經一系列化學反應和等離子體反應，在樣品表面形成固態薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下，使用這種等離子增強型化學氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大為減少，電池的短路電流和輸出就有很大增加，效率也有相當的提高。

七、絲網印刷

太陽電池經過制絨、擴散及PECVD等工序後，已經製成PN結，可以在光照下產生電流，為了將產生的電流導出，需要在電池表面上製作正、負兩個電極。製造電極的方法很多，而絲網印刷是目前製作太陽電池電極最普遍的一種生產工藝。絲網印刷是採用壓印的方式將預定的圖形印刷在基板上，該設備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為：利用絲網圖形部分網孔透過漿料，用刮刀在絲網的漿料部位施加一定壓力，同時朝絲網另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網孔中擠壓到基片上。由於漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內，印刷中刮板始終與絲網印版和基片呈線性接觸，接觸線隨刮刀移動而移動，從而完成印刷行程。

八、快速燒結

經過絲網印刷後的矽片，不能直接使用，需經燒結爐快速燒結，將有機樹脂粘合劑燃燒掉，剩下幾乎純粹的、由於玻璃質作用而密合在矽片上的銀電極。當銀電極和晶體硅在溫度達到共晶溫度時，晶體硅原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去，從而形成上下電極的歐姆接觸，提高電池片的開路電壓和填充因子兩個關鍵參數，使其具有電阻特性，以提高電池片的轉換效率。燒結爐分為預燒結、燒結、降溫冷卻三個階段。預燒結階段目的是使漿料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉，此階段溫度慢慢上升；燒結階段中燒結體內完成各種物理化學反應，形成電阻膜結構，使其真正具有電阻特性，該階段溫度達到峰值；降溫冷卻階段，玻璃冷卻硬化並凝固，使電阻膜結構固定地粘附於基片上。

九、外圍設備

在電池片生產過程中，還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設施。消防和環保設備對於保證安全和持續發展也顯得尤為重要。一條年產50MW能力的太陽能電池片生產線，僅工藝和動力設備用電功率就在1800KW左右。工藝純水的用量在每小時15噸左右，水質要求達到中國電子級水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術標准。工藝冷卻水用量也在每小時15噸左右，水質中微粒粒徑不宜大於10微米，供水溫度宜在15-20℃。真空排氣量在300M3/H左右。同時，還需要大約氮氣儲罐20立方米，氧氣儲罐10立方米。考慮到特殊氣體如硅烷的安全因素，還需要單獨設置一個特氣間，以絕對保證生產安全。另外，硅烷燃燒塔、污水處理站等也是電池片生產的必備設施。

⑻ 如何製作晶體硅啊

晶體硅包括單晶硅和多晶硅，晶體硅的制備方法大致是先用碳還原SiO2成為Si，用HCl反應再提純獲得更高純度多晶硅，單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。

以上反應都必須用專用昂貴設備進行，一般實驗室基本沒有條件做到，反應溫度可能在2000℃左右，所以我覺得你找些書面資料了解一下就可以了。硅是半導體工業的重要原料，半導體材料的制備基礎書很多，都應該講到。

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硅的單晶體。具有基本完整的點陣結構的晶體。不同的方向具有不同的性質，是一種良好的半導材料。純度要求達到99.9999％，甚至達到99.9999999％以上。用於製造半導體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內拉制而成。
熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。
單晶硅具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本徵半導體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導電的程度，而形成p型硅半導體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導電程度，形成n型硅半導體。
單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。單晶硅主要用於製作半導體元件。

⑼ 光伏行業質量培訓學天合光能組件質量培訓心得怎麼樣寫

天合光能，即天合光能有限公司（TSL），是一家專業從事晶體硅太陽能組件生產的製造商版。天合光能有限公司，權自1997年成立以來，一直是中國光伏行業的領軍企 業。高品質的光伏組件給世界各地的並網和離網狀態下的民用、商用、工用以及大規模的公共設施帶來潔凈、可靠的太陽能。天合光能大量生產多種類型的單晶和多晶光伏組件，產品輸出功率從165W到230W不等。我們根據市場的需求不斷地調整著我們的產品，以便給客戶提供更多更好的產品和服務。憑借遍布亞洲、歐洲、北美的當地的銷 售和營銷網路以及安裝商合作夥伴，天合光能以提升太陽能行業的競爭力和能源的效率為己任，致力於打造一個可持續發展的光伏產業。 天合光能有限公司硅錠、矽片、電池和太陽能組件的研究、開發和製造的基地位於中國江蘇省常州市

⑽ 簡述晶體硅發電原理

太陽電池是利用半導體光生伏特效應的半導體器件。當太陽光照射到由p型和回n型兩種不同導電類型的同質半答導體材料構成的p-n結上時，在一定條件下，光能被半導體吸收後，在導帶和價帶中產生非平衡載流子——電子和空穴。它們分別在p區和n區形成濃度梯度，並向p-n結作擴散運動，到達結區邊界時受p-n結勢壘區存在的強內建電場作用將空穴推向p區電子推向n區，在勢壘區的非平衡載流子亦在內建電場的作用下，各向相反方向運動，離開勢壘區，結果使p區電勢升高，n區電勢降低，p-n結兩端形成光生電動勢。

晶體硅包括單晶硅和多晶硅，晶體硅的制備方法大致是先用碳還原SiO2成為Si，用HCl反應再提純獲得更高純度多晶硅，單晶硅的製法通常是先製得多晶硅或無定形硅，然後用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。