溫度對(duì)多晶酸制絨的影響第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三

報(bào)告人：何垚梁雪美溫度對(duì)多晶酸制絨的影響第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三內(nèi)容提要前言多晶酸制絨反應(yīng)的原理多晶酸制絨的影響因素溫度對(duì)多晶酸制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)總結(jié)第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三前言提高太陽電池轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要任務(wù)是減小硅片表面的光損；多晶硅與單晶硅晶向結(jié)構(gòu)不同，表面制絨方式有區(qū)別；已經(jīng)報(bào)道過的多晶表面制絨技術(shù)，如：機(jī)械刻蝕、等離子刻蝕、電火花刻蝕、激光束刻蝕、化學(xué)腐蝕等技術(shù)等；在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中，化學(xué)腐蝕（酸性腐蝕）是比較理想的多晶表面制絨方法；第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三基于HF/HNO3體系的酸性腐蝕液，在富HNO3情況下實(shí)現(xiàn)腐蝕，反應(yīng)緩蝕劑為CH3COOH，并尋找一種解決制絨過程中溫度上升過快的方法。酸性腐蝕酸對(duì)硅的腐蝕速度與晶粒取向無關(guān)，遵循各向同性腐蝕酸性制絨的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，從而使反應(yīng)溫度上升很快第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三多晶酸制絨反應(yīng)的原理反應(yīng)試劑HNO3HF附加劑氧化劑SiO2NO溶解SiO2絡(luò)合物H2SiF6降低反應(yīng)速率第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三

當(dāng)氣泡在表面附著足夠長的時(shí)間并使被遮蓋和未被遮蓋區(qū)域的腐蝕產(chǎn)生相當(dāng)?shù)牟顒e，就會(huì)產(chǎn)生凸凹不平的表面。硅片腐蝕后表面有很多腐蝕坑，大的腐蝕坑中由于反應(yīng)的進(jìn)行又會(huì)生成很多無規(guī)則的小腐蝕坑。多晶酸制絨反應(yīng)的原理第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三

如果入射光角度合適，入射光經(jīng)大腐蝕坑和小腐蝕坑后，會(huì)經(jīng)過4次或更多次反射。多次反射后，最終使一小部分光反射到大氣中，大部分光將被硅片吸收，起到了減反射的效果。

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----絨面坑洞的深度D

----絨面坑洞的寬度多晶酸制絨反應(yīng)的原理第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三影響反應(yīng)速率的因素硅片表面質(zhì)量溶液溫度攪拌附加化學(xué)品反應(yīng)速率第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三根據(jù)阿倫尼烏斯方程（

k=Aexp（-Ea/RT）），溫度升高，反應(yīng)速度常數(shù)會(huì)成指數(shù)增大。液體的粘度也與溫度成指數(shù)關(guān)系，液體的粘度和密度隨溫度的升高而減小，而粘度反映了液體的傳輸性質(zhì)。因此，腐蝕液的溫度能影響動(dòng)力學(xué)阻，也可影響物質(zhì)-傳輸阻。溫度升高，反應(yīng)物的擴(kuò)散系數(shù)增大，物質(zhì)-傳輸速度增大。影響反應(yīng)速率的因素第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三不同溫度下多晶酸制絨面光學(xué)顯微鏡照片26℃，60s，22.1%40℃，60s，31.2%30℃，60s，24.6%10℃，60s，20.1%8℃，90s，19.8%第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三

由于反應(yīng)時(shí)的溫度不是固定不變的，較難使反應(yīng)溫度固定在某一個(gè)值。故我們?cè)谟懻撓旅娌煌瑴囟葧r(shí)僅指初始反應(yīng)溫度。而反應(yīng)時(shí)均進(jìn)行熱交換處理。

我們通過測量反應(yīng)前與反應(yīng)后的硅片重量，計(jì)算重量差。其與時(shí)間的比值即為反應(yīng)速率。溫度對(duì)多晶制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三不同溫度下反應(yīng)速率：從圖上可以看出，不同起始溫度時(shí)，硅片的反應(yīng)速度相差很大，反應(yīng)溫度越高反應(yīng)速率越快。

溫度對(duì)多晶制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三我們?cè)O(shè)計(jì)了一種循環(huán)冷卻系統(tǒng)對(duì)槽式多晶制絨進(jìn)行降溫。

補(bǔ)液槽補(bǔ)液槽毛細(xì)管冷卻循環(huán)泵從底部抽取反應(yīng)槽溢流溫度對(duì)多晶制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三

為了證明這種熱交換循環(huán)系統(tǒng)的效果，我們對(duì)多晶酸制絨時(shí)采用熱交換與不采用熱交換進(jìn)行了多次對(duì)比實(shí)驗(yàn)：反應(yīng)時(shí)間為120s，我們對(duì)進(jìn)行熱交換與不進(jìn)行熱交換的反應(yīng)溫度每隔20s進(jìn)行一次測試，并繪制了不同情況下反應(yīng)溫度隨時(shí)間變化的曲線。如下圖所示：溫度對(duì)多晶制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三溫度隨時(shí)間變化的曲線從對(duì)比曲線上可以證明對(duì)溶液進(jìn)行熱交換處理可以有效抑制溫度的上升，使反應(yīng)更易于控制。

實(shí)驗(yàn)也表明，多晶硅片在酸槽制絨的時(shí)間越長，溫度上升越快，呈非線性變化。溫度對(duì)多晶制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三未進(jìn)行熱交換的多晶絨面反射率為26%--27%減重0.52g進(jìn)行熱交換的多晶絨面反射率為21%--22%減重0.43g橫截面正面溫度對(duì)多晶制絨影響的改善實(shí)驗(yàn)第十七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期三總結(jié)1.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明了溫度對(duì)多晶酸制絨分反應(yīng)速率的影響，溫度越高，反應(yīng)