70MW多晶硅太陽能電池片生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案（可編輯）

1、70mw多晶硅太陽能_電池片生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案 70mw多晶硅太陽能電池片生產(chǎn)線參考設(shè)計(jì)方案第一部分:生產(chǎn)線概況第二部分:生產(chǎn)線技術(shù)說明第三部分:設(shè)備清單第四部分:投資狀況第一部分生產(chǎn)線概況1.整線方案概述 該生產(chǎn)線用于多晶硅太陽能電池片的生產(chǎn),年設(shè)計(jì)產(chǎn)能6080mw。適用于156mm156mm硅片,整線分段自動(dòng)化,人工干涉少,運(yùn)行穩(wěn)定,電池片性能一致性好,具有較高的投入/產(chǎn)出比。 整線工藝路線如下: 整線技術(shù)規(guī)格2.1 進(jìn)料硅片規(guī)格p型多晶,純度99.9999%;尺寸156mm156mm,厚度18020m。2.2 電池片規(guī)格轉(zhuǎn)換效率: 良品的平均光電轉(zhuǎn)換效率16.5%。測試標(biāo)準(zhǔn):光伏工業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)

2、gb/t6495,地面條件am1.5,1000w/m2,25。太陽能模擬器、校準(zhǔn)樣片、校準(zhǔn)流程均必須通過tuv等國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。2.3 產(chǎn)能良品率: 良品率9798%。 不良品定義:碎片;鋁包;效率10%;并聯(lián)電阻rsh 6 ohm。 產(chǎn)能(良品): 按4w/片,產(chǎn)能70mw/年,即1800萬片/年; 6.4萬片/天(按28工作日/月計(jì)算);2800片/小時(shí)(按23小時(shí)/天計(jì)算)。 第二部分:生產(chǎn)線技術(shù)說明2.1制絨制絨設(shè)備技術(shù)說明見附件2.2 擴(kuò)散本工藝使用液態(tài)磷源,在高溫環(huán)境下對硅片進(jìn)行磷擴(kuò)散,從而在硅片表面形成pn結(jié)。工藝流程技術(shù)規(guī)格1 pn結(jié)深:0.30.5m;2 方塊電阻:406

3、0 ohm;3 方塊電阻均勻性:片內(nèi)6%;片間5%;批間: 5%。(156mm156mm) 2.3 濕法刻蝕濕法刻蝕設(shè)備技術(shù)說明見附件2.4 pecvd鍍膜 pecvd即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備,是利用高頻電源輝光放電產(chǎn)生等離子體對化學(xué)氣相沉積過程施加影響的技術(shù)。電子和離子的密度達(dá)1091012個(gè)/cm3,平均電子能量可達(dá)110ev。由于等離子體存在,促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離,促進(jìn)反應(yīng)活性基團(tuán)的生成,從而降低沉積溫度。pecvd在200500范圍內(nèi)成膜,遠(yuǎn)小于其它c(diǎn)vd在700950范圍內(nèi)成膜。由于在氨氣條件下,提高了活性基因的擴(kuò)散能力,從而提高薄膜的生長速度和均勻性。在沉積過

4、程中,由于大量的氫存在,起到表面鈍化作用。目前在太陽電池行業(yè)主要用pecvd設(shè)備來淀積氮化硅減反射鈍化膜。 氮化硅膜不僅僅有優(yōu)良的光學(xué)性能如折射率接近太陽電池所需的最佳折射率,且有良好的絕緣性、致密性、穩(wěn)定性和對雜質(zhì)離子的掩蔽能力。工藝流程技術(shù)規(guī)格1 膜厚:70nm,折射率2.1;2 成膜均勻性:成膜均勻性為:片內(nèi)5%;片間5%;批間: 5%。(156mm156mm) ;3 表觀:深藍(lán)色,色調(diào)均一。2.5絲網(wǎng)印刷 該工藝采用全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)完成背電極、背場、正面柵極的印刷及相應(yīng)工序的烘干。 工藝流程技術(shù)規(guī)格1 背電極:ag/al漿料,0.1g;2 背場:al漿料,1g;3 正柵線:ag漿料,0

5、.1g;寬度:次柵線100150um;主柵線 2mm;4 金屬電極遮光面積:8%。2.6 烘干/燒結(jié)該工藝采用紅外加熱的干燥/燒結(jié)一體爐對印刷電極后的電池片進(jìn)行烘干、燒結(jié),以形成良好的電極接觸。工藝流程技術(shù)規(guī)格:n型發(fā)射極,4055 ohm/sq的方塊電阻,均勻性小于5%串聯(lián)電阻:48 m?ohm填充因子:0.74 0.82.7測試分檔該工藝采用太陽光模擬測試儀對太陽能電池片進(jìn)行電性能測試,按轉(zhuǎn)換效率或客戶需要進(jìn)行自動(dòng)分類。檢測標(biāo)準(zhǔn):光伏工業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t6495,測試條件am1.5,1000w/m2,25。太陽能模擬器、校準(zhǔn)樣片、校準(zhǔn)流程均必須通過tuv等國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。分選標(biāo)準(zhǔn):按效

6、率分檔, 32分選;第三部分:設(shè)備清單和技術(shù)規(guī)格書3.170mw生產(chǎn)線設(shè)備清單見附件70mw生產(chǎn)線需求明細(xì)表。設(shè)備技術(shù)規(guī)格書3.2.1全自動(dòng)清洗制絨設(shè)備見附件3.2.2軟著陸閉管式擴(kuò)散爐簡介 擴(kuò)散是半導(dǎo)體器件制造的基本工藝步驟,對晶體硅太陽能電池制造來說,經(jīng)擴(kuò)散形成的p-n結(jié)是其“心臟”。因此擴(kuò)散的質(zhì)量,就強(qiáng)烈地影響到電池的電性能。在傳統(tǒng)的開管磷擴(kuò)散工藝中,采用的是過量的摻雜源擴(kuò)散方式。該方式pocl3源的消耗量大,從而導(dǎo)致副產(chǎn)物偏磷酸、hcl蒸汽、cl2量特別多。不僅損傷設(shè)備而且對人體、環(huán)境也產(chǎn)生較大危害。 閉管擴(kuò)散(潔凈擴(kuò)散)與外界環(huán)境完全隔離。工藝過程不受外界環(huán)境變化的干擾,因此擴(kuò)散質(zhì)量

7、大大提高,單批次產(chǎn)量可達(dá)400片/批,并且特別節(jié)源、節(jié)能、節(jié)約工藝氣體,有毒害工藝副產(chǎn)物生成量大大降低;采用尾氣定向收集排放的方式,使整個(gè)生產(chǎn)過程更加清潔、環(huán)保、衛(wèi)生。 類型:方式:右、左手操作(按客戶指定),全數(shù)字化軟著陸閉管擴(kuò)散方式(工藝過程完全不受外界環(huán)境干擾,工藝質(zhì)量完全受控;工藝有毒害尾氣尾部集中收集,更加安全、環(huán)保)。采用軟著陸推拉舟,懸臂槳執(zhí)行完裝取舟后退出石英管,從而避免了懸臂槳長時(shí)間下的高溫烘烤和雜質(zhì)的污染,大大地延長了槳的使用壽命和維護(hù)周期。該設(shè)備擁有超長恒溫區(qū)(1300mm)、高精度溫度控制等多項(xiàng)技術(shù),整體性能得到很大的提高。溫度控制為串級控制,控溫精確,恒溫區(qū)溫度精度得

8、到很大的提高。同時(shí),本設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)5段自動(dòng)適時(shí)恒溫區(qū),確保工藝片分分秒秒處于真正的恒溫區(qū),同時(shí)爐管內(nèi)工藝反應(yīng)區(qū)域爐溫能自動(dòng)快速響應(yīng)與恢復(fù),最大限度地保障工藝片需要的準(zhǔn)確溫度,可有效地提高工藝片的均勻性。硅片尺寸及管路數(shù):125125方片與156156單晶或多晶方片兼容、三管系統(tǒng),適用于200m、180m 、160um厚度的硅片。裝片數(shù)量: 500片/每爐管。爐膛有效內(nèi)徑:350mm(適應(yīng)石英管內(nèi)徑320mm)。凈化臺潔凈度:100級(10000級廠房)。自動(dòng)化程度:自動(dòng)控制溫度及工藝過程。另外除插片為導(dǎo)片機(jī)插片或人工外,關(guān)閉爐管、sic漿的進(jìn)出等都是自動(dòng)控制模式工藝過程由工控計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制,

9、直接在觸摸屏上操作。具有自動(dòng)斜率升降溫功能。送取片方式:懸臂式軟著陸推拉舟。設(shè)備噪音65db。設(shè)備滿足放置在萬級潔凈區(qū)之相關(guān)規(guī)范。在萬級廠房凈化臺凈化等級達(dá)到100級。熱學(xué)數(shù)據(jù):工作溫度:溫區(qū)精度及長度靜態(tài)閉管測試: 600工作溫度1100: 400工作溫度600:單點(diǎn)溫度穩(wěn)定性靜態(tài)閉管測試 :溫度斜變能力: 1.可控升溫速度: 2.最大降溫速度 11001000 : 3.升溫時(shí)間:40011001300mm / 0.51300mm /11/24h15/min5/min從室溫到110060min氣路系統(tǒng):氣體流量設(shè)定精度:氣路系統(tǒng)氣密性:0.5%fs(采用數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì))110-7pa.m3

10、/s能耗值:三相五線制: 最大升溫功率:保溫功率:冷卻水:壓縮空氣:380v10%,50hz1hz;48kva/每管 24kva/每管;24kgf/cm2, 28l/min46kgf/cm2送料裝置技術(shù)參數(shù):驅(qū)動(dòng)方式:傳動(dòng)方式:行程:定位精度:速度:sic漿承載能力:型式:伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠傳動(dòng)2000mm1mm201000mm/min17kg手工裝片,高純碳化硅漿- 加速控制特性: 軟啟動(dòng)/停止在工控機(jī)中能無級調(diào)速并顯示。爐口中心高度:對地上管 1960mm中管 1440mm下管 920mm外形尺寸:單位mm(長寬高)氣源柜: 102012002450mm擴(kuò)散爐:含排毒箱 2800790245

11、0mm凈化化工作臺: 26007902450mm控制柜: 6507001900mm系統(tǒng)總長: 7100mm其他:正常運(yùn)行時(shí)間(uptime):平均修復(fù)時(shí)間(mttr):平均無故障時(shí)間(mtbf):冷卻系統(tǒng):95%1000小時(shí)水冷+風(fēng)冷+上接排風(fēng);結(jié)構(gòu)說明及主要部件說明: 本擴(kuò)散系統(tǒng)包含擴(kuò)散爐主機(jī)部分,凈化操作臺部分,氣源柜部分,電控部分組成。各部分述如下:1.擴(kuò)散爐: 擴(kuò)散爐主機(jī)的頂部是水冷熱交換器,擴(kuò)散爐主機(jī)中部是處理硅片的三個(gè)加熱爐體,下部是三套功率調(diào)節(jié)部件。結(jié)構(gòu)見附圖2.加熱爐體: 爐體的加熱絲采用進(jìn)口爐絲。爐體五段加熱,五點(diǎn)控溫,保溫層為進(jìn)口高溫硅酸鋁纖維氈和塞拉紙。為保證閉管擴(kuò)散的密

12、封效果,爐門采用獨(dú)特的密封方式,達(dá)到閉管擴(kuò)散的密封效果。此閉管擴(kuò)散為微負(fù)壓完全閉管擴(kuò)散工藝,充分杜絕由于密封不嚴(yán)導(dǎo)致石英管內(nèi)氣流不一致的情況,以保證工藝的統(tǒng)一性。 爐口密封更加可靠,使用壽命更長;精巧的爐門預(yù)緊力自調(diào)整機(jī)構(gòu),完全杜絕了爐門損壞現(xiàn)象。 反應(yīng)室的密封爐門為氣缸控制,運(yùn)動(dòng)方向分為兩個(gè)方向,即x軸y周方向的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)開關(guān)門。3.熱交換器: 擴(kuò)散爐頂部裝有水冷散熱器,水冷散熱器上裝有六個(gè)排風(fēng)扇。安裝水冷散熱器的目的是將擴(kuò)散爐產(chǎn)生的一部分熱量通過循環(huán)水帶走,從而避免廠房溫升過高。4.排毒箱: 排毒箱管道安裝在擴(kuò)散爐機(jī)箱內(nèi)靠氣源柜一側(cè),它由獨(dú)立的排風(fēng)道組成,每個(gè)管道對應(yīng)一個(gè)爐管,每

13、個(gè)管道均有一個(gè)風(fēng)量調(diào)節(jié)板。排毒箱的作用為排放收集尾氣后殘留的氣體。 采取獨(dú)立風(fēng)管的目的是使設(shè)備排氣系統(tǒng)抽風(fēng)均勻,防止各層的工藝參數(shù)不統(tǒng)一,影響工藝質(zhì)量及工藝控制。獨(dú)立風(fēng)管很重要此系統(tǒng)為保證各管工藝條件一致的情況下各管內(nèi)的壓力達(dá)到平衡的一項(xiàng)重要措施。5.凈化工作臺: 水平層流的凈化工作臺提供一個(gè)潔凈的工作區(qū)。凈化工作臺頂部裝有日光燈,中部裝有三套送料裝置。凈化臺的凈化等級為100級 (環(huán)境10000級)6.自動(dòng)軟著陸懸臂推拉舟機(jī)構(gòu): 反應(yīng)室密封用的爐門裝在送料架上,爐門由彈簧支撐以保證爐門的彈性結(jié)合,該送料架固定在裝有軸承的直線導(dǎo)軌座上,由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),將裝片舟推入或拉出反應(yīng)室。采用軟著陸懸臂送

14、料裝置,顆粒污染減少;手動(dòng)和自動(dòng)退、停動(dòng)作準(zhǔn)確;運(yùn)行速度可以做到無級調(diào)速;運(yùn)行過程平穩(wěn),無明顯抖動(dòng)和雜音;太陽能電池片擴(kuò)散設(shè)備采用側(cè)布局推拉系統(tǒng),從根本上避免了偏磷酸下滴引起的推接系統(tǒng)腐蝕失靈抱死現(xiàn)象;推舟x、y、z三維方向自由調(diào)節(jié),使?fàn)t門與石英管的密封更可靠;自動(dòng)進(jìn)出舟過程中,萬一出現(xiàn)限位開關(guān)和極限開關(guān)均失效的緊急情況,可立即按下急停按鈕,舟的運(yùn)行即刻停止,可避免損壞石英器件及工藝片。7.功率調(diào)節(jié)部件: 采用進(jìn)口的功率調(diào)節(jié)板,加熱功率變化均勻,對電網(wǎng)干擾小,觸發(fā)可靠。8.控制系統(tǒng): 1.控制系統(tǒng)概述: 如下圖所示,本控制系統(tǒng)以工控機(jī)與plc為主控單元,以溫控模塊為溫度控制執(zhí)行單元。采用可觸摸

15、屏式工業(yè)顯示器為人機(jī)可操作界面?？蛇M(jìn)行五點(diǎn)spike與profile熱電偶聯(lián)合溫度控制,具有自動(dòng)調(diào)校恒溫區(qū)的功能,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外聯(lián)合控溫,有效的提高控制精度,提高工藝質(zhì)量。即串級控制,同時(shí)當(dāng)spike控溫?zé)崤紨嗦窌r(shí)自動(dòng)切換到profile熱偶,從而保護(hù)了工藝的繼續(xù)進(jìn)行。控制系統(tǒng)框圖:附圖:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖1.1溫度控制 本控制系統(tǒng)采用專用智能儀表進(jìn)行溫度控制。主控單元plc通過rs485通訊口與儀表通訊,執(zhí)行溫度曲線(設(shè)定和監(jiān)控在計(jì)算機(jī)上)。溫控模塊使用自整定的pid進(jìn)行溫度的精確控制。單片機(jī)控制pid多數(shù)使用經(jīng)驗(yàn)值,控制不精確;而自整定的pid更適合具體的控制,控制精度可控制在0.1c顯

16、示。溫控儀表抗干擾能力強(qiáng),且不對控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。內(nèi)部有冷端溫度補(bǔ)償,減小了外界溫度變化對熱電偶測溫波動(dòng)影響,更加增強(qiáng)了控制精度。采用spike加profile的控溫方式,有效的提高控制精度,實(shí)現(xiàn)恒溫區(qū)的自動(dòng)調(diào)整,同時(shí)可提高設(shè)備的快速回溫,提高工藝質(zhì)量。1.2氣體流量控制 本系統(tǒng)可以對進(jìn)口數(shù)字質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行流量控制。主控單元通過閉環(huán)控制,精確控制氣體流量。采用數(shù)字式質(zhì)量流量計(jì)的好處是比模擬量的質(zhì)量流量計(jì)線損小,杜絕了實(shí)際流量和設(shè)定流量的誤差。1.3進(jìn)退舟控制系統(tǒng) 本系統(tǒng)可以對伺服電機(jī)進(jìn)行進(jìn)退舟及各種動(dòng)作控制。主控單元通過脈沖輸出口控制伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器來控制步進(jìn)電機(jī),通過發(fā)送的脈沖數(shù)控制進(jìn)退舟的

17、位置,通過脈沖的頻率控制進(jìn)退舟的速度。(舟的位置可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示)推拉舟的進(jìn)退位置,進(jìn)退速度等參數(shù)可在計(jì)算機(jī)上設(shè)定、修改。1.4其他開關(guān)量控制和報(bào)警系統(tǒng) 本系統(tǒng)使用plc 的io單元進(jìn)行外部的信號輸入(如按鈕、傳感器等)和輸出(如報(bào)警輸出、各種指示燈等)的控制。本系統(tǒng)報(bào)警功能比較齊全,同時(shí)報(bào)警信息還能夠顯示到計(jì)算機(jī)上。為了保證設(shè)備的安全運(yùn)行和快速診斷設(shè)備故障,該設(shè)備具有多種安全聯(lián)鎖裝置和故障報(bào)警功能。各種報(bào)警情況如下:1.4.1溫度保護(hù)報(bào)警:超溫報(bào)警: 當(dāng)爐溫超過設(shè)定值時(shí),超溫設(shè)定值由用戶自己設(shè)定,屏幕會(huì)顯示超溫,此時(shí)超溫報(bào)警、訊響、溫度控制自動(dòng)脫離計(jì)算機(jī)控制,轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。極限超溫報(bào)警

18、: 當(dāng)爐溫由于故障超過報(bào)警設(shè)定值繼續(xù)升高,達(dá)到極限爐溫時(shí),超溫的加熱器會(huì)自動(dòng)斷電。從而避免了加熱器被燒壞。極限超溫報(bào)警的設(shè)定值用戶可以根據(jù)實(shí)際工作溫度進(jìn)行設(shè)定,但是不得高于1300。斷偶保護(hù): 采用每個(gè)溫度控制點(diǎn)雙熱偶互為備份自動(dòng)切換的方式進(jìn)行控溫。設(shè)備運(yùn)行后,當(dāng)控制熱偶或報(bào)警熱偶,斷開或接觸不良時(shí),會(huì)有一個(gè)固定的電壓輸入到控制系統(tǒng),通知操作人員熱偶出現(xiàn)了故障,此時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)切換profile熱電偶,從而保護(hù)了加熱系統(tǒng)與工藝。1.4.2爐箱超溫保護(hù): 由于熱交換系統(tǒng)故障或室溫 過高,使擴(kuò)散爐機(jī)箱內(nèi)溫度超過80時(shí),會(huì)有爐箱超溫預(yù)警信號產(chǎn)生,指示燈亮、訊響。但不做任何處理.當(dāng)溫度繼續(xù)升高超過95時(shí)

19、,發(fā)出爐箱超溫報(bào)警信號并切斷加熱器電源。1.4.3 氣體流量報(bào)警: 當(dāng)氣體流量超過報(bào)警設(shè)定值時(shí),屏幕顯示、訊響。此時(shí)工藝流程會(huì)根據(jù)程序設(shè)定轉(zhuǎn)向。1.5計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)a.設(shè)定工藝溫度和流量曲線功能。b.溫度和流量實(shí)時(shí)顯示功能。c.舟的位置實(shí)時(shí)顯示功能。d.各種報(bào)警顯示功能。e.各種參數(shù)定時(shí)采樣記錄功能。采樣周期可修改。e.溫度曲線實(shí)時(shí)顯示功能,溫度曲線保存功能。f.對系統(tǒng)的開關(guān)量控制功能。h.各種參數(shù)在線打印、查詢、修改、設(shè)定。i.分級權(quán)限(多重密碼)的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn):1.pc設(shè)定工藝參數(shù)并對系統(tǒng)各狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控記錄,方便快捷。2.plc為主控單元,既解決了單片機(jī)控制抗干擾性差的問題,又

20、解決了工控計(jì)算機(jī)死機(jī)的問題。3.智能控溫模塊為控溫執(zhí)行單元,自整定的pid控制溫度精確?？垢蓴_能力強(qiáng)。內(nèi)部有冷端溫度補(bǔ)償,使溫度控制更加精確。4.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可預(yù)裝網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)控軟件,局域網(wǎng)工作終端用戶可通過密碼,隨時(shí)訪問查詢控制系統(tǒng)的各種參數(shù),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與 plc系統(tǒng)相互獨(dú)立,即使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象,也不會(huì)影響控制系統(tǒng)的運(yùn)行。5.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可隨時(shí)查詢、打印、存儲(chǔ)各種工藝參數(shù),可隨時(shí)根據(jù)需要設(shè)定系統(tǒng)的采樣周期,便于精確控制產(chǎn)品的質(zhì)量。6.可顯示完整的工藝曲線,可放大工藝曲線,可精確顯示工藝溫度曲線波動(dòng)范圍。(例如,可監(jiān)控1200的0.5的波動(dòng)范圍,超出范圍立刻報(bào)警并記錄此次報(bào)警,可在報(bào)警記錄中查

21、詢,便于控制產(chǎn)品質(zhì)量)7.分級管理,不同人員可根據(jù)登陸情況進(jìn)行不同的參數(shù)修改。8.清晰的報(bào)警指示,讓操作人員更清楚設(shè)備的報(bào)警狀況。9.設(shè)備具有調(diào)用工藝的功能,可存儲(chǔ)無數(shù)條曲線(根據(jù)硬盤大小確定數(shù)量)。10.本套系統(tǒng)可接入局域網(wǎng),設(shè)置客戶端軟件,工藝及管理人員在辦公室即可設(shè)定設(shè)備運(yùn)行的工藝及對設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。11.程序具有自動(dòng)控制恒溫區(qū)的調(diào)校功能。12.工藝曲線可直接儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)的硬盤上,可無限存儲(chǔ),并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)用。每條曲線最少30個(gè)拐點(diǎn)。9.氣路系統(tǒng): 整臺氣路系統(tǒng)包括進(jìn)口數(shù)字質(zhì)量流量控制器,優(yōu)質(zhì)浮子流量計(jì)、接頭、過濾器、壓力表,管道部分采用耐蝕不銹鋼管件。整個(gè)管路各個(gè)閥門之間采用

22、程序互鎖,保證了各個(gè)閥門之間的連鎖互動(dòng)關(guān)系。氣體流量由進(jìn)口數(shù)字質(zhì)量流量計(jì)控制,流量的設(shè)定在觸摸屏上進(jìn)行,其設(shè)定值和檢測值均可在顯示器上實(shí)時(shí)顯示;由計(jì)算機(jī)控制電磁閥進(jìn)而控制氣動(dòng)閥來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣路的開啟和關(guān)閉。設(shè)備整個(gè)氣路系統(tǒng)均采用進(jìn)口產(chǎn)品,保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。源溫控制器采用日本進(jìn)口產(chǎn)品。氣路管道及各種閥門等全部采用vcr接口,使用自動(dòng)焊機(jī)焊接。保證氣路的密封性能良好。采用高密封性和抗腐蝕性的高純氣路系統(tǒng)。氣源柜泄漏檢查:he質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏。設(shè)備進(jìn)氣方式:為提高電池片的方塊電阻均勻性,本設(shè)備采用彌散管進(jìn)氣,彌散管的孔徑及排布合理,充分保證石英管內(nèi)氣氛的一致性,進(jìn)而提高方塊電阻的均勻性。3.2.

23、3濕法刻蝕設(shè)備見附件3.2.4 pecvd鍍膜1. pecvd簡介 pecvd即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備,是利用高頻電源輝光放電產(chǎn)生等離子體對化學(xué)氣相沉積過程施加影響的技術(shù)。電子和離子的密度達(dá)1091012個(gè)/cm3,平均電子能量可達(dá)110ev。由于等離子體存在,促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離,促進(jìn)反應(yīng)活性基團(tuán)的生成,從而降低沉積溫度。pecvd在200500范圍內(nèi)成膜,遠(yuǎn)小于其它c(diǎn)vd在700950范圍內(nèi)成膜。由于在氨氣條件下,提高了活性基因的擴(kuò)散能力,從而提高薄膜的生長速度和均勻性。在沉積過程中,由于大量的氫存在,起到表面鈍化作用。目前在太陽電池行業(yè)主要用pecvd設(shè)備來淀積氮化

24、硅減反射鈍化膜。 氮化硅膜不僅僅有優(yōu)良的光學(xué)性能如折射率接近太陽電池所需的最佳折射率,且有良好的絕緣性、致密性、穩(wěn)定性和對雜質(zhì)離子的掩蔽能力。 類型:方式:右、左手操作各2臺,全數(shù)字化軟著陸方式。該設(shè)備擁有超長恒溫區(qū)(1200mm)、高精度溫度控制等多項(xiàng)技術(shù),整體性能得到很大的提高。硅片尺寸及管路數(shù):125125方片與156156單晶或多晶方片兼容、雙管系統(tǒng),適用于200m、180m 、160um厚度的硅片。爐膛有效內(nèi)徑:390mm(適應(yīng)石英管內(nèi)徑350mm)。凈化臺潔凈度:100級(10000級廠房)(采用垂直凈化)。自動(dòng)化程度:自動(dòng)控制溫度及工藝過程。工藝過程由工控計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制,直接在

25、觸摸屏上操作。具有自動(dòng)斜率升降溫功能。送取片方式:懸臂軟著陸式雙桿推拉舟。設(shè)備噪音75db。用途: 本設(shè)備用于太陽能行業(yè),在 125125mm兼容 156156mm硅片上淀積si3n4薄膜工藝。 主要技術(shù)指標(biāo):結(jié)構(gòu)型式:雙管臥式熱壁型硅片規(guī)格:125mm125mm;156mm156mm 淀積薄膜:si3n4等膜厚均勻性:(保守?cái)?shù)字)項(xiàng)目 片內(nèi)片間批間均勻性5%5%5%每管生產(chǎn)率(保證設(shè)備正常生產(chǎn)):125125mm 252 片/40min156156mm 216 片/40min裝片舟:進(jìn)出舟方式:整機(jī)控制方式:管路密封性:采用多組石墨片電極,縱向排列組合式 自動(dòng)懸臂舟,放下片舟后退出反應(yīng)室 可

26、編程控制器和微機(jī)控制 、觸摸屏設(shè)置操作、全自動(dòng)工作。氣體管路接頭用自動(dòng)焊機(jī)焊接,所有接頭、管 路用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏驗(yàn)收。恢復(fù)真空時(shí)間:系統(tǒng)漏氣率:整機(jī)控制方式:設(shè)備占地面積(mm):ap10pa10min停泵關(guān)閥后壓力升率3 pa /min工業(yè)控制微機(jī)約 2400(w)6520(l)2300(h)極限真空度:淀積壓力:溫度使用范圍:溫區(qū)精度:恒溫區(qū)長度:石英管內(nèi)徑:爐體內(nèi)徑:升溫時(shí)間:射頻電源:工藝氣體:優(yōu)于 1pa150300pa 連續(xù)可調(diào)300500300500 2/1200mm 1200(以石墨舟為準(zhǔn)) 390mm5mm 430mm50min40khz, 0-1000w連續(xù)可調(diào),可程序控

27、制 sih40-3l/min、nh30-10l/ min結(jié)構(gòu)說明: 雙管臥式 pecvd 設(shè)備主要由下面幾部分組成:工作臺、自動(dòng)推舟器、門、裝片舟、反應(yīng)室、爐體、氣路系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、rf電源和各種電氣控制小盒等組成。工作臺: 工作臺是裝取硅片場所,自動(dòng)推舟器及其驅(qū)動(dòng)電源分別裝在工作臺的臺面板上和下機(jī)殼內(nèi),工作臺的工作照明裝在工作臺的上方。自動(dòng)推拉舟: 自動(dòng)推舟器是按照程序要求自動(dòng)將裝片舟送入與退出反應(yīng)室的機(jī)構(gòu),它主要由步進(jìn)電機(jī)、托舟架,導(dǎo)軌及調(diào)整機(jī)構(gòu)組成,推舟器的行程用兩端的接近開關(guān)組控制,每個(gè)接近開關(guān)組裝有兩個(gè)接近開關(guān),一個(gè)用來控制行程,另一個(gè)則用來失效保護(hù);調(diào)整機(jī)構(gòu)是用來夾持

28、裝有裝片舟的支撐機(jī)構(gòu)并調(diào)整其俯仰、偏斜角度用,以確保裝片舟在反應(yīng)室的正確位置。自動(dòng)推舟器的運(yùn)動(dòng)過程如下:將料舟送入反應(yīng)室內(nèi),到達(dá)設(shè)定點(diǎn)后料舟下降,到達(dá)設(shè)定位,然后繼續(xù)橫向運(yùn)動(dòng),將電極與料舟連接,接著料舟下降,待料舟與托架分離后退出反應(yīng)室,完成一次送料操作,出料操作過程與此過程相反。在推拉舟前進(jìn)后退過程設(shè)備具有自動(dòng)判斷系統(tǒng),防止石英管內(nèi)已經(jīng)有石墨舟而再進(jìn)石墨舟的狀況,以保護(hù)石墨舟(即重復(fù)進(jìn)舟狀況)。門: 部件門即是起反應(yīng)室與大氣隔離的作用。它由門與開關(guān)門機(jī)構(gòu)組成。當(dāng)料架退出反應(yīng)室后,爐門自動(dòng)關(guān)閉。反應(yīng)室: 反應(yīng)室是用來淀積si3n4薄膜的工作室,它由進(jìn)氣法蘭、固定法蘭、石英反應(yīng)管和后法蘭等組成。

29、石英反應(yīng)管通過外圓密封固定在進(jìn)氣法蘭和后法蘭上,工藝氣體裝在進(jìn)氣法蘭上,rf電源引入裝在后法蘭上,整個(gè)反應(yīng)室通過后法蘭和固定法蘭被連接在爐體柜的骨架上,且反應(yīng)室的中心可上、下、左、右調(diào)整,以保證與裝片舟的位置正確。爐體: 爐體用來提供薄膜淀積所需的溫度,分五段控制,以保證1200mm恒溫區(qū),每段均裝有一測量控制熱偶和一報(bào)警熱偶,加熱器采用高溫鎳鉻加熱絲繞制而成,加熱器外部以高溫玻璃絲棉均勻包裹。爐體通過爐托固定在爐體柜骨架上,套裝在放應(yīng)室的石英管外面。為控溫所用的可控硅裝置及變壓器均裝在爐體柜下機(jī)箱內(nèi)。氣路系統(tǒng): 氣路系統(tǒng)小盒裝在爐體柜的后面,其上有兩路工藝氣體:sih4和nh3,一路n2,全

30、部管件和閥門均由進(jìn)口ep級ss316不銹鋼組成,流量控制采用mfc質(zhì)量流量控制器。為了保證設(shè)備的密封性,設(shè)備所有管道采用vcr連接,管道焊接全部采用swagelock自動(dòng)焊機(jī)進(jìn)行焊接,焊接完成后采用氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏。真空系統(tǒng): 為了保證設(shè)備的極限真空度和淀積壓力13300pa連續(xù)控制,本真空管路由干泵及真空壓力控制系統(tǒng)(包括真空壓力控制器、帶控制器的蝶閥及直線擋板閥)所組成。為了防止油污染和sih4遇空氣自燃,本管路還設(shè)置了向泵組充n2和向泵排氣管道充n2防燃的措施。羅茨泵機(jī)組可根據(jù)用戶廠房情況靈活布置,以減少噪聲污染和油、氣污染。rf電源: 采用具有脈沖調(diào)制功能的射頻電源; 匹配器安裝在

31、氣源柜下機(jī)箱內(nèi),靠近反應(yīng)室后端,這有利于減小對其它設(shè)備的干擾,也可減小射頻的衰減。電氣控制部分: 如下圖所示,本控制系統(tǒng)以工控機(jī)與plc為主控單元,以溫控模塊為溫度控制執(zhí)行單元。采用可觸摸屏及工業(yè)顯示器為人機(jī)可操作界面。整個(gè)控制系統(tǒng)采用plc+工控機(jī)雙保險(xiǎn)設(shè)計(jì),即使工控機(jī)死機(jī),plc亦可把工藝過程執(zhí)行下去;保證工藝的穩(wěn)定性及可靠性?？蛇M(jìn)行五點(diǎn)spike溫度控制?？刂葡到y(tǒng)框圖: 附圖:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖溫度控制: 溫度控制采用五段溫度控制,并選用進(jìn)口高精度智能溫控器,各段溫度可根據(jù)溫區(qū)情況獨(dú)立設(shè)定。主控單元plc通過rs485通訊口與儀表通訊,執(zhí)行溫度曲線(設(shè)定和監(jiān)控在計(jì)算機(jī)上)。溫控模塊使用

32、自整定的pid進(jìn)行溫度的精確控制。溫控儀表抗干擾能力強(qiáng),且不對控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。內(nèi)部有冷端溫度補(bǔ)償,減小了外界溫度變化對熱電偶測溫波動(dòng)影響,更加增強(qiáng)了控制精度。采用的控溫方式,有效的提高控制精度,提高工藝質(zhì)量。氣體流量控制 本系統(tǒng)可以對進(jìn)口質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行流量控制。主控單元plc通過da模塊進(jìn)行流量輸出控制,通過ad模塊進(jìn)行實(shí)際流量檢測,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。plc的高精度da/ad模塊使得流量控制精度高,閉環(huán)反饋減小了實(shí)際流量和設(shè)定流量的誤差。進(jìn)退舟控制系統(tǒng) 本系統(tǒng)可以對步進(jìn)電機(jī),伺服電機(jī)進(jìn)行進(jìn)退舟及各種動(dòng)作控制。主控單元plc通過脈沖輸出口控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器來控制步進(jìn)電機(jī),通過發(fā)送的脈沖數(shù)控制進(jìn)退

33、舟的位置,通過脈沖的頻率控制進(jìn)退舟的速度。(舟的位置可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示)推拉舟的進(jìn)退位置,進(jìn)退速度等參數(shù)可在計(jì)算機(jī)上設(shè)定、修改。 壓力控制系統(tǒng) 該設(shè)備采用先進(jìn)的壓力控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由壓力控制器、 壓力傳感器、調(diào)壓蝶閥等組成。該壓力控制系統(tǒng)具有控制精度高、反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。適用pecvd系統(tǒng)的快速穩(wěn)定系統(tǒng)。 其他開關(guān)量控制和報(bào)警系統(tǒng) 本系統(tǒng)使用plc 的io單元進(jìn)行外部的信號輸入(如按鈕、傳感器等)和輸出(如報(bào)警輸出、各種指示燈等)的控制。本系統(tǒng)報(bào)警功能比較齊全,同時(shí)報(bào)警信息還能夠顯示到計(jì)算機(jī)上。為了保證設(shè)備的安全運(yùn)行和快速診斷設(shè)備故障,該設(shè)備具有多種安全聯(lián)鎖裝置和故障報(bào)警功能。 安全互鎖保

34、護(hù)與報(bào)警功能: 為保證操作人員人身安全、設(shè)備安全與工藝穩(wěn)定,該設(shè)備配置有必要的安全互鎖系統(tǒng)(包括硬件互鎖與軟件互鎖)其中包括:報(bào)警功能: a.工藝結(jié)束時(shí),發(fā)出斷續(xù)訊響,提醒操作人員。 b.計(jì)算機(jī)死機(jī),死機(jī)報(bào)警燈亮,訊響 c.超溫報(bào)警與欠溫報(bào)警;d.mfc 偏差報(bào)警; e.反應(yīng)室壓力偏差報(bào)警; f.極限超溫報(bào)警:當(dāng)爐管溫度達(dá)到極限溫度設(shè)定值或斷偶時(shí),超溫報(bào)警燈亮。 互鎖功能: 1) 反應(yīng)室壓力與rf電源互鎖:反應(yīng)室壓力過高rf不能開啟。 2) 系統(tǒng)設(shè)置爐門到位系統(tǒng),爐門不到位、淀積程序不執(zhí)行。 3 爐門機(jī)構(gòu)安裝有限位,爐門不到位、淀積程序不執(zhí)行; 4 高壓空氣壓力報(bào)警,工藝不執(zhí)行; 5 n2 壓

35、力報(bào)警,工藝不執(zhí)行; 6 水流壓力不足報(bào)警,工藝不執(zhí)行; 7 混合有危險(xiǎn)的氣體閥門誤操作互鎖; 8)停電、停氣時(shí)所有閥門自動(dòng)處于閉鎖狀態(tài)。 供給動(dòng)力條件:三相 5 線供電,ac 380v50hz 功率45kw/管;冷卻水(軟水):12.5kgf/cm2,15l/min;水溫 2025排風(fēng)量:約 25m3/min。cda(潔凈干燥空氣):大于 4kgf/cm2 ;干泵供 n2:2kgf/cm2 流量 20l/min/管通風(fēng)排氣:廢氣室、爐柜、源柜接通風(fēng)3.2.5絲網(wǎng)印刷+測試分選1.簡介 絲網(wǎng)印刷是把帶有圖像或圖案的模版附著在絲網(wǎng)上進(jìn)行印刷。用絲網(wǎng)印刷的方法,完成背場、背電極、正柵線電極的制作,

36、使產(chǎn)生的光生電流有效輸出。正面電極用ag金屬漿料,通常印成柵線狀,在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過率;背面通常用al金屬漿料印滿整個(gè)背面,一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻,二是減少背面的復(fù)合; 測試分檔是把電池片按照模擬的標(biāo)準(zhǔn)測試條件測試電池的各項(xiàng)電性能參數(shù),然后按照性能進(jìn)行分類,以達(dá)到電池的性能和利用率最大化。2.主要配置名稱詳細(xì)配置與描述數(shù)量1. 硅片堆疊式上料機(jī)硅片的上料12. 自動(dòng)光學(xué)破損檢測裝置檢測破損硅片43. 絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷背電極印刷背電場印刷正柵線電極34. 水平烘干爐烘干固化印刷后的電極25. 硅片的緩沖裝置對硅片的印刷、傳遞流程進(jìn)行緩沖26. 翻片工作臺背電極、背

37、電場印刷后對硅片進(jìn)行翻轉(zhuǎn),以印刷正面電極17. 堆疊式下料機(jī)印刷后硅片的下料18.冷卻裝置19.測試儀測試電池片的電性能110.分選裝置按照電池片的電性能分檔存放13.外圍要求1 環(huán)境溫度 1035;2 相對濕度 85%;3 凈化等級1萬級10萬級;4 電源 三相四線,380v/50hz,130kw/臺;5 壓縮空氣 0.30.5mpa,240l/min;6 凈化空氣 流量1800 m3/h;11 廢氣排放壓力0.02mpa;流量2160 m3/h;4.驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)1) 以125125mm(或156156mm)為樣品,連續(xù)8小時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行測試。2) 測試應(yīng)是在買賣雙方都同意的時(shí)間且雙方工程師都

38、在場的情況下設(shè)備連續(xù)10小時(shí)運(yùn)作得出的結(jié)果。3) 破片的定義:任何邊緣破損大于14mm,由設(shè)備控制之外的其他原因如工藝參數(shù)等產(chǎn)生的破片不包括在內(nèi);任何可見的裂紋,由設(shè)備控制之外的其他原因如工藝參數(shù)等產(chǎn)生的破片不包括在內(nèi)。4) 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):破片率:0.5%。3.2.7烘干/燒結(jié)爐設(shè)備1. 工藝參數(shù)1)處理對象:6”、 8” 硅片; 2)處理批量:滿足25mw需求,工藝速度客戶方自定。2.爐子規(guī)格最高溫度:1050 c工作溫度范圍干燥:100-400 c燒結(jié)區(qū):200-1000c可控加熱溫區(qū)干燥區(qū):3燒結(jié)區(qū):6加熱區(qū)長度干燥區(qū):228.6厘米(90英寸)燒結(jié)區(qū):152.4厘米60英寸工作空間尺寸df

39、1400 網(wǎng)帶寬36厘米(14英寸)網(wǎng)帶上方高度19厘米(0.75英寸)網(wǎng)帶離地高度914厘米(36英寸)3.爐子結(jié)構(gòu)厘米英寸干燥區(qū)裝載臺3614進(jìn)口,擋板及排放3614收集盤及過渡排放區(qū)域2.511區(qū)760302區(qū)760303區(qū)76030出口,擋板及排放3815干燥/燒結(jié)過渡及監(jiān)測區(qū)3313(分隔節(jié))排膠及燒結(jié)區(qū)進(jìn)口,擋板及排放38151區(qū)38152區(qū)38153區(qū)197.54區(qū)197.55區(qū)197.56區(qū)197.5保溫過渡通道及排放135強(qiáng)制水冷區(qū)5120強(qiáng)制空氣冷卻區(qū)22488卸載臺3614框架余量4618整個(gè)系統(tǒng)長度932367整個(gè)系統(tǒng)寬度96.538整個(gè)系統(tǒng)高度168664.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)

40、帶寬度df1400 36厘米 (14英寸)網(wǎng)帶材質(zhì)鎳鉻金屬網(wǎng)帶類型多孔速度范圍56-560厘米/分鐘(22-220英寸/分鐘)運(yùn)行方向進(jìn)口方向看,從左到右運(yùn)行 帶速是程序閉環(huán)控制,通過計(jì)算機(jī)設(shè)定,顯示公制或英制單位。 網(wǎng)帶速度偏離設(shè)定值或停止時(shí),計(jì)算機(jī)自動(dòng)報(bào)警?？梢栽O(shè)定速度偏差范圍。 網(wǎng)帶材質(zhì)是鎳鉻金屬,80%的鎳,20%的鉻。 網(wǎng)帶回送系統(tǒng)不接觸任何金屬,保證爐腔不受污染。5.工藝腔 干燥爐和燒結(jié)爐的入口擋板安裝在一個(gè)鋁殼內(nèi),內(nèi)襯陶瓷保溫材料。噴吹氣體由網(wǎng)帶上下進(jìn)入,形成氣簾。擋板固定在可以方便拆裝的金屬滴盤上,爐腔內(nèi)氣體通過金屬滴盤上排出爐腔。 干燥爐和燒結(jié)爐部分都置于鋁質(zhì)爐殼內(nèi),內(nèi)襯陶瓷

41、纖維材料。干燥區(qū)額定溫度為400c,燒結(jié)區(qū)額定溫度為1000c。工藝氣體首先被引入一個(gè)腔體,該腔體位于鋁質(zhì)外殼和多孔保溫材料之間,氣體加熱后通過保溫材料進(jìn)入工藝腔。這種氣體引入方式可以避免大量氣體的流入對溫度曲線的干擾。而且,這種方式可以消除產(chǎn)品廢氣在爐膛內(nèi)壁的聚集。 輻射加熱通過密閉石英管內(nèi)的鎢絲來完成。在干燥區(qū),加熱燈管位于傳送網(wǎng)帶的上方,發(fā)出的輻射波長為3-6um之間。在燒結(jié)區(qū),加熱燈管位于傳送網(wǎng)帶的上下方,發(fā)出的輻射波長為1.2-2.8um之間。每厘米輸出功率達(dá)到12.5瓦,干燥區(qū)和燒結(jié)區(qū)內(nèi)部可以在數(shù)分鐘內(nèi)達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)。腔體構(gòu)成如下: 區(qū)域 長度燈管數(shù)(上和下)燈管間距干燥1區(qū)76

42、cm(30”)10-t 0-b 73mm(2.875”)干燥2區(qū)76cm(30”)10-t 0-b 73mm(2.875” )干燥3區(qū)76cm(30”)10-t 0-b 73mm(2.875” )燒結(jié)1區(qū)38cm 15”6-t 6-b 58.4mm(2.3” )燒結(jié)2區(qū)38cm(15”)6-t 6-b 58.4mm(2.3” )燒結(jié)3區(qū)19cm(7.5”) 4-t 4-b 30.5mm(1.2” )燒結(jié)4區(qū)19cm(7.5”) 4-t 4-b 30.5mm(1.2”) 燒結(jié)5區(qū)19c(7.5” )4-t 4-b 30.5mm(1.2” )燒結(jié)6區(qū)19cm(7.5”)4-t 4-b 30.5mm(1.2” ) 網(wǎng)帶由爐膛內(nèi)的石英管支撐。為補(bǔ)償爐膛兩側(cè)的熱量損失,加熱絲安裝在網(wǎng)帶兩側(cè)的石英管內(nèi)。左右兩個(gè)邊加熱器的功率輸出可以按左右能量需求大小比例調(diào)節(jié),調(diào)整范圍從0-100%。 爐子過渡通道采用氣簾將加熱區(qū)和冷卻區(qū)分開,氣簾在網(wǎng)帶上下形成氣刀。 冷壁水冷區(qū)確保高效的熱交換,該區(qū)510厘米(20英寸)長,冷壁位于網(wǎng)帶上下,冷卻水由用戶提供。進(jìn)口水溫和出口水溫都有監(jiān)測,同樣水流也自動(dòng)監(jiān)測。 強(qiáng)制空氣冷卻用來對高速運(yùn)行的產(chǎn)品進(jìn)行降溫處理。它由兩個(gè)相同風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的部分組成,每個(gè)