制絨制絨工段（共6條線）依次包括預(yù)清洗-制絨前純水洗-制絨*3-制絨后純水洗-后清洗-后清洗后純水洗-酸洗-酸洗后純水洗-慢提拉預(yù)脫水-烘干*5等模塊。本項目制絨方式全部采用自動制絨，整個操作過程自動進行，采用傳送臂將經(jīng)預(yù)清洗后的硅片送至制絨機上料處，硅片在自動密閉制絨機內(nèi)通過滾輪依次經(jīng)過各腐蝕、清洗槽，設(shè)備自動控制補充各模塊中酸、堿液和純水，槽中酸、堿液通過管道泵入，并定期（單個槽體容積720L，48h更換一次）排放槽中廢水。1）預(yù)清洗預(yù)清洗目的：去除在硅片表面上黏附的雜質(zhì)（有機物和金屬雜質(zhì)等），使用NaOH溶液和H2O2溶液。將裝載后的硅片依次浸入預(yù)清洗槽，槽內(nèi)添加純水，并按配比分別添加適量的NaOH溶液或清洗液（混合后NaOH濃度預(yù)計0.6%，H2O2濃度預(yù)計1.5%，自動添加）進行高溫清洗（60℃）。預(yù)清洗采用超聲波清洗。預(yù)清洗后進行純水清洗。純水清洗均為溢流浸泡清洗，均在常溫下進行。預(yù)清洗過程發(fā)生的化學反應(yīng)如下：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑2）堿制絨目的：通過堿液對硅表面進行晶體的各向異性腐蝕，形成表面5um大小的金字塔，金字塔絨面具有優(yōu)良的陷光和減反射效果（10%）。堿制絨使用NaOH溶液和制絨添加劑。堿制絨槽中添加適量的NaOH溶液和制絨添加劑（NaOH溶液濃度約0.6%，制絨添加劑濃度約0.4%），添加劑可降低硅片表面張力，改善硅片與NaOH液體的浸潤效果以及促進氫氣泡的釋放，增強腐蝕的各向異性，使金字塔更加均勻一致，提高絨面的制作效果。制絨面形成的化學反應(yīng)過程如下：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑堿制絨槽工作溫度為82℃，控制堿制絨時間為420s。3）后清洗堿制絨后的硅片進入后清洗槽，去除殘留的有機物，保證硅片表面的清潔程度，從而一定程度上提高電池轉(zhuǎn)換效率。將裝載后的硅片浸入后清洗，槽內(nèi)添加純水，并按配比分別添加適量的NaOH溶液或清洗液（NaOH濃度預(yù)計0.6%，H2O2濃度預(yù)計1.5%）進行高溫清洗（60℃）。后清洗后進行純水清洗。純水清洗均為溢流浸泡清洗，在常溫下進行。4）酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液（3.15%的HCl和7.1%的HF）進行高純度清洗，HCl的作用是中和殘余的NaOH，HF的作用是去除硅片表面的氧化層使得硅片表面更加疏水，形成硅的絡(luò)合物H2SiF6，通過與金屬離子的絡(luò)合作用將金屬離子從硅片表面脫離，使得硅片的金屬離子含量降低，為擴散制結(jié)做準備。酸洗后進行純水清洗。酸洗過程發(fā)生的化學反應(yīng)如下：HCl+NaOH=NaCl+H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2O酸洗槽工作溫度為常溫，控制酸洗時間為120s。5）慢提拉預(yù)脫水目的：對晶硅片表面預(yù)脫水，通常作為純水清洗環(huán)節(jié)的最后一個步驟。將純水清洗后的晶硅片傳輸至慢拉槽，硅片先沉入純水內(nèi)完全浸泡，然后通過機械手及吊籃緩慢向上提拉，表面張力能將硅片上的水膜拉下來。慢拉槽由清洗槽和慢拉機構(gòu)組成，為半封閉式。清洗槽內(nèi)有鋸齒形狀的溢流口，在工作時干凈的水不斷地將清洗槽的污水沖走，保持清洗槽水質(zhì)干凈，從而達到清潔效果；當水保持干凈時，在慢拉的作用下工作表面不會出現(xiàn)水珠，在烘干時不會有水印。6）烘干將晶硅片傳輸至烘干槽，向硅片上下吹90℃的熱風烘干，烘干采用電加熱。上述制絨工序中預(yù)清洗、堿制絨過程會產(chǎn)生含氫氧化鈉的高濃度堿性廢水（W1、W3、W5）和一般堿性清洗廢水（W2、W4、W6），酸洗過程會產(chǎn)生含鹽酸、氫氟酸的高濃度酸性廢水（W7）和一般酸性清洗廢水（W8、W9）。上述操作在密閉制絨機內(nèi)進行，酸洗過程會揮發(fā)產(chǎn)生含HF、HCl的酸性廢氣（G1），經(jīng)管道收集后送往酸性廢氣洗滌塔處理。硼擴散擴散工序的目的是在硅片上形成PN結(jié)，以實現(xiàn)光能向電能的轉(zhuǎn)化。PN結(jié)制造設(shè)備為擴散爐，項目采用氣態(tài)三氯化硼在擴散爐內(nèi)對硅晶片進行擴散，硼原子通過擴散進入硅片，同時在硅片表面形成一層硼硅玻璃層。主反應(yīng)方程為：4BCl3+3O2→2B2O3+6Cl2↑2B2O3+3Si→3SiO2+4B擴散爐為密閉負壓設(shè)備，配有進氣口和出氣口，采用電加熱，設(shè)備自帶無油干式機械真空泵。具體工藝過程為：先通入大流量的N2以驅(qū)趕擴散爐石英管中的空氣，并對擴散爐進行升溫，待爐溫升至1050℃并且恒定后，把晶片放入石英舟內(nèi)，送到爐口進行預(yù)熱20分鐘，再推入恒溫區(qū)中，先通入氧氣，再通入三氯化硼進行擴散，整體工藝時間為180分鐘。反應(yīng)過程中Si和O2均過量，BCl3完全反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生C12。反應(yīng)完成后使用N2清空設(shè)備，并自動出料。產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析：該工序主要污染環(huán)節(jié)為擴散環(huán)節(jié)通入BCl3后反應(yīng)生成氯氣（G2）混同殘余氧氣、氮氣等由專管收集，送往酸性廢氣洗滌塔處理，經(jīng)管道收集后送往酸性廢氣洗滌塔處理。SE激光重摻激光摻雜技術(shù)是在金屬柵線（電極）與硅片接觸部分進行重摻雜，而電極以外位置保持輕摻雜（低濃度摻雜）。通過熱擴散方式，在硅片表面進行預(yù)擴散，形成輕摻雜；同時表面BSG（硼硅玻璃）作為局部激光重摻雜源，通過激光局部熱效應(yīng)，BSG中原子二次快速擴散至硅片內(nèi)部，形成局部重摻雜區(qū)。SE激光過程會產(chǎn)生含塵廢氣（G3），經(jīng)過設(shè)備自帶的除塵器處理后通過車間頂排風系統(tǒng)排放（高度約為15米）。后氧化硅片表面被激光SE處理過的地方，硼擴散表面（入光面）的氧化層被激光的光斑能量破壞了。在堿拋光刻蝕的時候，需要有一層氧化層作為掩膜層來保護硅片的磷擴散表面（入光面）。因此，需要對激光SE掃描過的表面進行氧化層修復。本項目使用熱氧氧化的方法制備SiO2氧化層。整個氧化過程在氧化爐中進行，氧化爐為密閉常壓設(shè)備，通過電加熱。首先使用自動裝片機將硅片裝載到石英舟上，隨后自動機械手將石英舟放置在氧化爐的碳化硅懸臂漿上，碳化硅漿將裝載有硅片的石英舟送入高溫石英爐管里面。石英舟進入爐管之后關(guān)好爐門，啟動氧化程序，氧化爐自動運行。熱氧化過程中發(fā)生的主要化學反應(yīng)為：Si+O2=SiO2O2在高溫下與硅片表面反應(yīng)生成SiO2，通入一定量的氮氣維持爐管壓力恒定。維持一段時間的高溫通氧，使硅片表面形成一定厚度的SiO2薄層，工藝參數(shù)為：氧化溫度750℃，氮氣流量12L/min，氧氣流量5L/min，25min氧化時間。該過程會產(chǎn)生含氧氣、氮氣的氧化廢氣（熱風），通過氧化爐排氣口排出，然后通過車間頂熱排風系統(tǒng)排放?？涛g1）去BSG硅片在鏈式清洗機中以水上漂的方式（背面接觸酸液）將背面的BSG去除，酸液主要成分為24.5%HF，主要化學反應(yīng)方程式包括：HF+SiO2→SiF4+H2OSiF4+HF→H2SiF6再經(jīng)水洗、風刀吹干后進入下一道工序。去BSG清洗機設(shè)備為半密封設(shè)備，內(nèi)集合酸槽、純水清洗槽，并配有引風系統(tǒng)在設(shè)備內(nèi)形成微負壓環(huán)境，收集揮發(fā)氣體。該環(huán)節(jié)主要污染包括含HF的酸性廢氣（G4），廢氣經(jīng)管道收集后送往酸性廢氣洗滌塔處理。和含氫氟酸的高濃度酸性廢水（W10）和一般酸性清洗廢水（W11）。2）背刻蝕為提高硅片背面反射率，通過堿加拋光劑對硅片背面進行拋光。堿拋工段（6條線）依次包括前清洗-水洗-堿拋洗*2-過氧化氫清洗（預(yù)留）-微制絨（預(yù)留）-純水清洗-后清洗-純水清洗-酸洗*2-酸洗后純水洗-慢提拉預(yù)脫水-烘干*5等模塊。背刻蝕整個操作過程自動進行，采用傳送臂將經(jīng)預(yù)清洗后的硅片送至堿拋機上料處，硅片在自動密閉堿拋機內(nèi)通過滾輪依次經(jīng)過各腐蝕、清洗槽，設(shè)備自動控制補充各模塊中酸、堿液和純水，槽中酸、堿液通過管道泵入，并定期排放槽中廢水。3）預(yù)清洗經(jīng)過加工后的硅片進入清洗槽，去除殘留的有機物，保證硅片表面的清潔程度，從而一定程度上提高電池轉(zhuǎn)換效率。將裝載后的硅片浸入預(yù)清洗，槽內(nèi)添加純水，并按配比分別添加適量的NaOH溶液或清洗液（NaOH濃度預(yù)計0.39%，H2O2濃度預(yù)計0.61%）進行高溫清洗（60℃）。預(yù)清洗后進行純水清洗。純水清洗均為溢流浸泡清洗，在常溫下進行，持續(xù)時間100s。4）堿拋洗堿拋洗槽中配有純水，并添加適量的NaOH溶液和拋光添加劑（NaOH溶液約1.6%，拋光劑濃度0.97%），然后對硅片背表面進行拋光處理，操作溫度為65℃。堿拋洗后再進行純水清洗。堿拋過程發(fā)生的化學反應(yīng)如下：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑堿拋洗槽工作溫度為65℃，控制堿拋洗時間為220s。5）后清洗及微制絨槽內(nèi)添加純水，并按配比分別添加適量的NaOH溶液及雙氧水（NaOH溶液約0.55%，雙氧水濃度0.25%）進行常溫清洗。后清洗后再進行純水清洗。微制絨過程發(fā)生的化學反應(yīng)如下：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑6）酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液（0.9%的HCl和0.23%的HF）進行高純度清洗，HCl的作用是中和殘余的NaOH，HF的作用是去除硅片表面的氧化層使得硅片表面更加疏水，形成硅的絡(luò)合物H2SiF6，通過與金屬離子的絡(luò)合作用將金屬離子從硅片表面脫離，使得硅片的金屬離子含量降低，為擴散制結(jié)做準備。酸洗后進行純水清洗。酸洗過程發(fā)生的化學反應(yīng)如下：HCl+NaOH=NaCl+H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2O酸洗槽工作溫度為常溫，控制酸洗時間為100s。7）烘干將慢提拉預(yù)脫水后的晶硅片傳輸至烘干槽，向硅片上下吹90℃的熱風烘干，烘干采用電加熱。上述背刻蝕工序中，預(yù)清洗、堿拋洗、后清洗過程會產(chǎn)生含氫氧化鈉的高濃度堿性廢水（W12、W14、W16）和一般堿性清洗廢水（W13、W15、W17），酸洗過程會產(chǎn)生含鹽酸和氫氟酸的高濃度酸性廢水（W18）和一般酸性清洗廢水（W19、W20）。上述操作在密閉堿拋機內(nèi)進行，酸洗過程會揮發(fā)產(chǎn)生含HCl、HF的酸性廢氣（G5），經(jīng)管道收集后送往酸性廢氣洗滌塔處理。POPAID沉積原位摻雜POPAID工序是集成隧穿氧化層和摻雜晶硅層制備的板式鍍膜的關(guān)鍵工藝。首先硅片在大氣環(huán)境下進入裝載腔，傳送進300°的預(yù)熱腔，然后再進入PO工藝腔，這時O2通過氣管輸送到分氣塊，由RF射頻電源激活離化成離子，離子在硅片表面發(fā)生氧化，形成隧穿氧化層；然后硅片再經(jīng)過過渡、緩沖腔，傳送進paid腔，paid源在襯底背面沉積一定厚度的非晶硅，同時在沉積過程中通入PH3氣體，氣態(tài)磷烷進入機器中，經(jīng)10kev和0.5-2kev高壓射頻將磷烷中的磷激發(fā)成磷離子的狀態(tài)，在離子源與地之間加入直流高壓，這樣磷離子通過高壓電場獲得能量，束流的寬度為420mm，然后將硅片傳輸至束流下方，paid源的原子的飛向襯底過程中攜帶P離子或與P離子反應(yīng)從而實現(xiàn)原位磷摻雜。主反應(yīng)方程為：PO+PAID＝POPAID等離子氧化（PO）：SiH4+O2→SiO2等離子輔助原位摻雜（PAID）：Si（源）+PH3→n-Si反應(yīng)完成后，用氮氣吹掃，此離子注入自帶吸附劑，處理效率可達100%，進入吸附塔前的磷烷濃度為179.05ppm，吸附后未檢測出PH3。本項目擬將此尾氣接入DA003廢氣塔處理后排空，同時企業(yè)擬安裝磷烷泄露自動報警器，檢出限為0.1mg/m3。產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析：該工序主要污染環(huán)節(jié)為工藝時通入的Ar、PH3、N2由專管收集，送往酸性廢氣洗滌塔處理。退火將硅片置于用石英玻璃制成的反應(yīng)管中，反應(yīng)管用電阻絲加熱爐加熱一定溫度（常用的溫度為900～1200℃，在特殊條件下可降到600℃以下），氧氣通過反應(yīng)管時，在硅片表面發(fā)生化學反應(yīng)：Si(固態(tài))+O2(氣態(tài))→SiO2(固態(tài))退火過程產(chǎn)生的雜質(zhì)再分布同時起到吸雜作用，利用PSG對鈉、鉀等離子的吸附和固定作用去除這些有害離子。產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析：該工序主要污染環(huán)節(jié)為熱氧環(huán)節(jié)殘余氧氣、氮氣。BOE清洗BOE(5條線)槽式設(shè)備為一體化半密閉設(shè)備，硅片由自動化設(shè)備擺放在提籃中，通過機械臂在設(shè)備內(nèi)各槽溶液中轉(zhuǎn)換。其中化學品槽根據(jù)溶液濃度不斷補充相應(yīng)化學品，定期整體更換。更換下來的廢液排入廢水系統(tǒng)，最終進入污水處理站處理。水洗槽采用純化水清洗，水槽內(nèi)有硅片時，緩慢添加純化水，含鹽廢水自動溢流至廢水收集系統(tǒng)，最終進入污水處理站處理。化學品全部為液態(tài)，由隔膜泵計量自動調(diào)配。清洗順序為：酸洗槽*2、水洗、后酸洗（HCL/HF/DI）、水洗、慢提拉、烘干*6，槽體大小720L。1）酸洗需使用稀酸溶液（3.15%的HCl和7.1%的HF）進行高純度清洗，HCl的作用是利用Cl-絡(luò)合金屬離子，HF的作用是去除硅片表面的氧化層使得硅片表面更加疏水，形成硅的絡(luò)合物H2SiF6，通過與金屬離子的絡(luò)合作用將金屬離子從硅片表面脫離，使得硅片的金屬離子含量降低，HF酸洗150s去除正面的BSG及背面的PSG層，酸洗后進行純水清洗。HF+SiO2→SiF4+H2OSiF4+HF→H2SiF62）后酸洗在后清洗后需使用稀酸溶液（14.7%的HF）進行高純度清洗，HF的作用是去除硅片表面的氧化層使得硅片表面更加疏水，形成硅的絡(luò)合物H2SiF6，通過與金屬離子的絡(luò)合作用將金屬離子從硅片表面脫離，使得硅片的金屬離子含量降低。酸洗過程發(fā)生的化學反應(yīng)如下：SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O酸洗槽工作溫度為常溫，控制酸洗時間為100s。3）烘干將慢提拉預(yù)脫水后的晶硅片傳輸至烘干槽，向硅片上下吹90℃的熱風烘干，烘干采用電加熱。上述酸洗過程會產(chǎn)生含HCl、氫氟酸的高濃度酸性廢水（W21）和含氫氟酸的高濃度酸性廢水（W23），一般酸性清洗廢水（W22、24、25）。上述操作在密閉清洗機內(nèi)進行，酸洗過程會揮發(fā)產(chǎn)生含HCl、HF的酸性廢氣（G6）和含HF的酸性廢氣（G7），經(jīng)管道收集后送往酸性廢氣洗滌塔處理。ALD使用ALD設(shè)備在硅片表面鍍上一層Al2O3層，以提高硅片表面的鈍化及吸雜效果。主要是利用氣態(tài)Al(CH3)3與水汽（H2O）反應(yīng)，生成Al(OH)3，附著在硅片表面，同時產(chǎn)生甲烷氣體。主要反應(yīng)方程式為：Al(CH3)3+3H2O→Al(OH)3+3CH4↑2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑ALD設(shè)備為密閉負壓設(shè)備，設(shè)有進氣口、出氣口、進出料口，加熱為電加熱，設(shè)備自帶無油干式機械真空泵。開始生產(chǎn)后，先由機械臂將電池片送入ALD設(shè)備內(nèi)，關(guān)閉料口。加熱到一定溫度，抽真空，使設(shè)備內(nèi)壓力達到生產(chǎn)需要。通過將氣相前軀體TMA和H2O脈沖交替通入反應(yīng)腔室內(nèi)，并在沉積基體上化學吸附反應(yīng)生成沉積膜AL2O3。最后通過氮氣將設(shè)備內(nèi)含甲烷廢氣置換后，打開設(shè)備，自動取出硅片。該環(huán)節(jié)主要污染物為廢氣甲烷（G8），通過真空泵抽出，經(jīng)不銹鋼硅烷燃燒筒+水噴淋裝置處理。正面鍍膜基本原理是利用高頻光放電產(chǎn)生等離子體對薄膜淀積過程施加影響，促進氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離，并促進反應(yīng)活性集團的生成。由于NH3的存在有利于活性基團的流動和擴散，提高了薄膜的生長速度，并大大降低了淀積溫度。PECVD沉積氮氧化硅膜過程中發(fā)生的主要化學反應(yīng)為：SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑PECVD正膜設(shè)備為密閉負壓設(shè)備，電加熱，自帶無油干式機械真空泵。生產(chǎn)時，首先向設(shè)備內(nèi)充氮氣，機械臂完成硅片裝舟，設(shè)備內(nèi)達到外界壓力后，打開進出料口，石墨舟自動進入設(shè)備內(nèi)，并關(guān)閉進出料口。抽真空并進行各項安全檢查，確認安全后通入硅烷和氨氣，在設(shè)備內(nèi)完成氮氧化硅鍍膜。鍍膜完成后通過氮氣將特種氣體管道內(nèi)和設(shè)備內(nèi)殘存氣體排出，之后打開進出料口，出料。冷卻后進入整理，進入后續(xù)工藝。產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析：該生產(chǎn)工序主要污染形式為鍍膜廢氣（硅烷、過量笑氣、過量氨氣、氫氣、氮氣等）（G9），通過引風系統(tǒng)先進入不銹鋼硅烷燃燒筒處理，再通過噴淋塔處理后排放。背面鍍膜PECVD沉積氮氧化硅膜過程中發(fā)生的主要化學反應(yīng)為：SiH4+NH3+N2O→xSi2O2N4+N2↑+yH2↑PECVD背膜設(shè)備為密閉負壓設(shè)備，電加熱，自帶無油干式機械真空泵。生產(chǎn)時，首先向設(shè)備內(nèi)充氮氣，機械臂完成硅片裝舟，設(shè)備內(nèi)達到外界壓力后，打開進出料口，石墨舟自動進入設(shè)備內(nèi)，并關(guān)閉進出料口。抽真空并進行各項安全檢查，確認安全后通入硅烷和氨氣，在設(shè)備內(nèi)完成氮氧化硅鍍膜。鍍膜完成后通過氮氣將特種氣體管道內(nèi)和設(shè)備內(nèi)殘存氣體排出，之后打開進出料口，出料。冷卻后進入整理，進入后續(xù)工藝。產(chǎn)污環(huán)節(jié)分析：該生產(chǎn)工序主要污染形式為鍍膜廢氣（硅烷、過量笑氣、過量氨氣、氫氣、氮氣等）（G9），通過引風系統(tǒng)先進入不銹鋼硅烷燃燒筒處理，再通過噴淋塔處理后排放。金屬化1）印刷印刷過程中，漿料在網(wǎng)版上方，刮刀以一定的壓力壓在網(wǎng)版上，使網(wǎng)版變形接觸在硅片表面。漿料經(jīng)過擠壓接觸到硅片表面；硅片表面吸附力較大，將漿料從網(wǎng)孔中搶奪出來。此時，刮刀在運行中，先前變形的網(wǎng)板在良好的回復力作用下，使?jié){料順利地落在硅片表面。其中銀漿是以超細高純度的銀、鋁粉為主體金屬，配以一定量的有機粘合劑及樹脂等作輔助劑制成的膏狀印刷漿料。首先，背電極印刷、烘干：在電池的背面精確地定位印刷背電極漿料（含激光打孔位置）（銀漿料），并于低溫下快速烘干，保障下步印刷時已印刷的背電極免遭破壞。其次，背面細柵線印刷、烘干：在電池的背面精確地定位印刷細柵線漿料（銀漿料），并于低溫下快速烘干，主要目的是與硅基體接觸，傳輸電流，并重新?lián)诫s，減少載流子復合，增大升壓。然后經(jīng)過翻轉(zhuǎn)器，電池片由背面轉(zhuǎn)為正面朝上。進行正電極