一、工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來(lái)源

石英玻璃管是光伏電池片的生產(chǎn)制程中重要的容器和設(shè)備材料之一，它具有高純

度、耐高溫、耐腐蝕、高熱穩(wěn)定性和高電絕緣性等優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)，石英玻璃管的質(zhì)量在電

池片的擴(kuò)散、外延、氧化等環(huán)節(jié)的應(yīng)用將直接影響成品硅片的性能。當(dāng)前市場(chǎng)上的光

伏行業(yè)用石英材料質(zhì)量參差不齊、競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展存在一定的隱

患。為了共同維護(hù)和推進(jìn)光伏行業(yè)的健康發(fā)展、追求質(zhì)量的長(zhǎng)久穩(wěn)定，2020年8月由

江蘇太平洋石英股份有限公司向中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)石英材料分會(huì)申請(qǐng)制定“光伏

電池片制程用石英管團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)”，經(jīng)協(xié)會(huì)和專家團(tuán)評(píng)審確認(rèn)立項(xiàng)。本標(biāo)準(zhǔn)制定對(duì)象為“以

高純石英砂（二氧化硅）為原料，采用連續(xù)電熔工藝生產(chǎn)并采用擴(kuò)管工藝二次成型的，

用于光伏電池片擴(kuò)散和PECVD制程用直徑300-600mm的石英管。”

1.2標(biāo)準(zhǔn)編制工作相關(guān)方及工作組成員單位

指導(dǎo)單位：中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)

承擔(dān)單位：江蘇太平洋石英股份有限公司

主要參與單位和工作組成員：

序號(hào)單位名稱標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)絡(luò)人職稱/職務(wù)

1西安隆基綠能科技股份有限公司李改改技術(shù)經(jīng)理

2晶科能源控股有限公司馬騰飛開發(fā)經(jīng)理

3晶澳太陽(yáng)能有限公司趙永猛技術(shù)經(jīng)理

4沈陽(yáng)漢科半導(dǎo)體材料有限公司李吏斌技術(shù)經(jīng)理

5北京凱德石英股份有限公司張忠恕總經(jīng)理

6上海強(qiáng)華石英有限公司周文華總經(jīng)理

1.3簡(jiǎn)要工作經(jīng)過(guò)

（1）2020年8月由江蘇太平洋石英股份有限公司向中國(guó)電子材料協(xié)會(huì)提出制定

“光伏電池片制程用石英管”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)，闡述標(biāo)準(zhǔn)制定的目的、意義、

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技術(shù)要求和國(guó)內(nèi)外情況說(shuō)明，初步確認(rèn)了相關(guān)參與單位與職責(zé)。

（2）2020年9月分會(huì)秘書長(zhǎng)帶隊(duì)，協(xié)會(huì)有關(guān)人員及專家組在江蘇太平洋石英股

份有限公司召開了立項(xiàng)評(píng)審會(huì)并進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。重點(diǎn)了解了石英管的生

產(chǎn)流程、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)核心技術(shù)控制點(diǎn)、主要生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品的性能檢測(cè)、

外觀檢驗(yàn)和包裝等過(guò)程。通過(guò)申請(qǐng)單位的詳細(xì)闡述和專家組、行業(yè)內(nèi)相關(guān)

企業(yè)的密切交流，協(xié)會(huì)與專家評(píng)審會(huì)決定予以立項(xiàng)。

（3）2020年10月-11月由團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)工作組參考JC/T597半導(dǎo)體用透明石英玻璃

管、GB/T4121石英玻璃熱變色性試驗(yàn)方法、GB/T10701石英玻璃熱穩(wěn)定

性試驗(yàn)方法、GB/T12442石英玻璃中羥基含量檢驗(yàn)方法、GB/T2828.1-2012

計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)

劃等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，集合電池片生產(chǎn)制程對(duì)石英管的普遍要求和使用反饋等綜

合考慮于12月初形成團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)工作組內(nèi)部討論稿。

（4）2020年12月由協(xié)會(huì)、專家組和光伏電池片生產(chǎn)、石英加工等企業(yè)和用戶

在江蘇太平洋石英股份有限公司針對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部討論稿進(jìn)行了研討。會(huì)

議紀(jì)要見附件1。

二、標(biāo)準(zhǔn)的編制原則和依據(jù)

2.1標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及編寫

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)

和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

2.2標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的確定

在實(shí)地調(diào)研和表述征集的基礎(chǔ)上遵循如下原則確定標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

（1）符合光伏電池片生產(chǎn)制程需求，客觀描述該制程中應(yīng)用的石英管尺寸、外

觀與理化性能要求，以及檢驗(yàn)操作規(guī)范等。

（2）具有可操作性；

（3）與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。

三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的確定

石英管在光伏電池片生產(chǎn)制程中的應(yīng)用針對(duì)其尺寸、外觀和理化性能的控制應(yīng)該有統(tǒng)

一的要求，結(jié)合其使用的溫度、硅片的純度、使用時(shí)間和使用環(huán)境等方面，從實(shí)際使

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用出發(fā)，參考《半導(dǎo)體用透明石英玻璃管》、《太陽(yáng)能電池硅片用石英擴(kuò)散管》等標(biāo)

準(zhǔn)，針對(duì)光伏電池片制程用的石英管制定統(tǒng)一規(guī)范。此標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)“以高純石英砂（二

氧化硅）為原料，采用連續(xù)電熔工藝生產(chǎn)并采用擴(kuò)管工藝二次成型的，用于光伏電池

片擴(kuò)散和PECVD制程用直徑300-600mm的石英管?！备鶕?jù)行業(yè)使用要求和關(guān)注點(diǎn)重

點(diǎn)規(guī)范了石英管的尺寸偏差、外觀缺陷標(biāo)準(zhǔn)、理化性能標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等。

3.1石英管公差尺寸

本標(biāo)準(zhǔn)所指的石英管在客戶深加工后（主要指焊接、機(jī)械加工等）其主體部分的外徑、

厚度橢圓度和偏壁度不會(huì)發(fā)生改變，可以滿足行業(yè)擴(kuò)散管等成品要求，但是不同外徑

或壁厚的石英管公差范圍根據(jù)其生產(chǎn)難度必然存在差異，結(jié)合其在光伏電池片設(shè)備中

的容忍度制定為如下。

單位為毫米

外徑OD外徑偏差橢圓值壁厚t壁厚偏差偏壁值

300≤OD＜400±1.0≤1.0t≤3±0.5≤0.6

400≤OD＜500±1.0≤1.53＜t≤5±0.5≤0.8

500≤OD＜600±1.0≤2.0t＞5±10%*wt≤1.0

3.2石英管外觀缺陷

石英管的氣泡、氣線在生產(chǎn)過(guò)程中為隨機(jī)發(fā)生，但是其深度和長(zhǎng)度會(huì)直接影響石英管

的耐溫、耐壓和強(qiáng)度，因此光伏行業(yè)要求其深度不能超過(guò)石英管厚度的1/3，且分布

不可太密集。石英管內(nèi)的雜質(zhì)顆粒、表面的存在的異物、析晶、裂紋及其它可見缺陷

對(duì)電池片的質(zhì)量或制程的穩(wěn)定都存在一定的潛在影響（如高溫?cái)U(kuò)散揮發(fā)、晶格擴(kuò)大強(qiáng)

度降低、炸裂等），因此需要控制在一定的數(shù)量?jī)?nèi)將其影響降至最低，或更容易在石

英管的后續(xù)加工過(guò)程中去除。外觀缺陷標(biāo)準(zhǔn)見附件2.

3.3石英管理化性能

石英管的純度在電池片生產(chǎn)中尤為關(guān)鍵，其雜質(zhì)含量必須控制在極地的水平放在在高

溫、刻蝕等環(huán)境中污染硅料，其雜質(zhì)要求要高于普通電光源等石英材料略低于半導(dǎo)體

用石英材料，根據(jù)不同元素的熔點(diǎn)和電子活潑程度等制定如下控制要求（最大允許含

量）。

單位為毫克每千克

元素鋁鈣鉻銅鐵鋰鈉鉀鎂錳鎳鈦鋯

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AlCaCrCuFeLiNaKMgMnNiTiZr

最大值18.001.000.050.050.500.901.001.000.200.050.055.001.00

石英管的羥基在高溫使用過(guò)程中容易釋放污染硅片，且高含量的羥基對(duì)石英管的使用

壽命有顯著影響，縮短使用壽命，因此所有石英管均需經(jīng)過(guò)高溫脫羥處理。

石英管如果局部存在熱應(yīng)力，則在使用或存放的過(guò)程隨著應(yīng)力的逐步釋放容易導(dǎo)致局

部炸裂，這一點(diǎn)在眾多的火加工試驗(yàn)操作中獲得驗(yàn)證，尤其針對(duì)壁厚更厚的石英管，

炸裂的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)顯著提高，因此針對(duì)所有石英管無(wú)局部應(yīng)力存在。

石英管的熱穩(wěn)定性、熱變色性、抗析晶性本標(biāo)準(zhǔn)未做特殊要求，符合相關(guān)國(guó)標(biāo)、行標(biāo)

要求可滿足使用要求。

四、標(biāo)準(zhǔn)的宣貫實(shí)施

4.1標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

適用于以高純石英砂（二氧化硅）為原料，采用連續(xù)電熔工藝生產(chǎn)的石英管，并采用

擴(kuò)管工藝生產(chǎn)的，用于光伏電池片擴(kuò)散和PECVD用的，直徑300-600mm的石英管。

4.2評(píng)價(jià)目的

（1）指定統(tǒng)一、可操作的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）為石英爐管使用廠家提供產(chǎn)品驗(yàn)收依據(jù)、降低產(chǎn)品使用風(fēng)險(xiǎn)。

（3）減少石英爐管生產(chǎn)企業(yè)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，維護(hù)行業(yè)健康發(fā)展。

4.3標(biāo)準(zhǔn)使用建議

建議在此標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上配合使用“太陽(yáng)能電池片用石英擴(kuò)散管、太陽(yáng)能電池片用石英

舟”，綜合考慮石英管對(duì)電池片生產(chǎn)制程的影響和實(shí)際要求。

五、參考文獻(xiàn)

（1）1GB/T2828.1-2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐

批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃

（2）GB/T3284石英玻璃化學(xué)成分分析方法

（3）GB/T4121石英玻璃熱變色性試驗(yàn)方法

（4）GB/T5949透明石英玻璃氣泡、氣線檢驗(yàn)方法

（5）GB/T10701石英玻璃熱穩(wěn)定性試驗(yàn)方法

（6）GB/T12442石英玻璃中羥基含量檢驗(yàn)方法

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（7）JC/T597半導(dǎo)體用透明石英玻璃管

（8）JC/T2205石英玻璃術(shù)語(yǔ)

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附件12020年12月團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)會(huì)議記錄

會(huì)議時(shí)間：2020年12月20日上午

會(huì)議地點(diǎn)：江蘇太平洋石英股份有限公司

參會(huì)人員：楊家茂、王鐵艷、邊志堅(jiān)、李吏斌、李立寬、張錦、董金衛(wèi)、周文華、

馬騰飛、趙永猛、孔凡昌、董平、陳士斌、劉明偉、錢衛(wèi)剛、張建、何茂乾、解

冬利

會(huì)議主要研討內(nèi)容：

1.會(huì)議議程介紹

楊家茂秘書長(zhǎng)對(duì)本次研討會(huì)的目的和議程進(jìn)行介紹，重點(diǎn)說(shuō)明本次研討會(huì)針對(duì)團(tuán)

體標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容由各專家、起草單位與行業(yè)相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行充分的討論，根據(jù)

行業(yè)需要和市場(chǎng)的推進(jìn)及規(guī)范化管理制定合適的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)行業(yè)健康積極向上發(fā)

展。

2.團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的意義與流程說(shuō)明

王鐵艷教授重點(diǎn)介紹了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定的要求及意義，是根據(jù)市場(chǎng)需要來(lái)制定團(tuán)

體標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)主導(dǎo)單位要遵守相關(guān)的法律法規(guī)規(guī)定。其次重點(diǎn)介紹了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制

定經(jīng)歷的主要階段（征集階段、立項(xiàng)階段、編制階段和批準(zhǔn)發(fā)布階段）和各階段

需準(zhǔn)備的材料及注意事項(xiàng)。

3.標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的研討

1）團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)名稱的修訂：會(huì)議成員通過(guò)討論一致決定修訂團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)名稱為“光伏

電池片制程用石英管”，去掉“爐”子，因制定的對(duì)象不包含擴(kuò)后管的深加工，僅為

擴(kuò)后直管。

2）起草規(guī)則更新要求：王鐵艷教授提出“前言”中依據(jù)的起草規(guī)則需根據(jù)最新發(fā)布

的GB/T1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則對(duì)標(biāo)

準(zhǔn)全文內(nèi)容規(guī)范化表述進(jìn)行完善，符合最新的指導(dǎo)文件要求。

3）標(biāo)準(zhǔn)范圍修訂：會(huì)議成員通過(guò)一致討論增加石英管的直徑限定范圍，為直徑

300-600（mm）石英管。

4）石英管尺寸描述與偏壁度討論：王鐵艷教授提出單位填寫要求，表格名稱去掉

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“標(biāo)準(zhǔn)”兩字；周文華總經(jīng)理提出偏壁度要求希望根據(jù)管材直徑范圍分級(jí)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)；

專家組組長(zhǎng)董金衛(wèi)提出終端客戶產(chǎn)品使用僅限定壁厚公差，無(wú)偏壁度限制。

5）外觀標(biāo)準(zhǔn)討論：表格表述不太規(guī)范，王鐵艷教授會(huì)提供一份新的模板；專家組

組長(zhǎng)董金衛(wèi)和周文華總經(jīng)理提出使用一定的面積范圍內(nèi)允許的氣泡數(shù)量來(lái)定義，

且直徑≤0.3mm的泡可以不管，同時(shí)提出泡的深度要求，希望泡的深度不要超過(guò)管

材壁厚的1/3，晶科馬總提出相同建議，防止隨著市場(chǎng)發(fā)展口徑更大的管材使用此

標(biāo)準(zhǔn)過(guò)嚴(yán)的風(fēng)險(xiǎn)。專家組組長(zhǎng)董金衛(wèi)提出管材表面可以允許黑點(diǎn)、白點(diǎn)，同時(shí)限

定一定的數(shù)量，但不允許其它顏色的異物。王鐵艷教授提出“應(yīng)力”應(yīng)放在理化性能

項(xiàng)目中，不在外觀項(xiàng)目中，同時(shí)董總建議是否可以量化應(yīng)力大小要求。

6）雜質(zhì)元素含量標(biāo)準(zhǔn)討論：全體成員討論一致決定將Al最大允許含量修訂為18

微克每克，其余元素含量全部保留小數(shù)點(diǎn)后兩位；“橢圓度”修訂為“橢圓值”。

7）出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)討論：王鐵艷教授提出出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)存在部分檢驗(yàn)

項(xiàng)目重合的問(wèn)題，一般都選其一，起草單位根據(jù)石英的特性再內(nèi)部討論制定。

8）抽樣方案的討論：提出定義好抽樣方案，依據(jù)GB2828原則分別定義尺寸、外

觀和性能的抽樣標(biāo)準(zhǔn)，將“批”的定義描述清楚。

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附件2光電電池片制程用石英管外觀標(biāo)準(zhǔn)

石英管氣泡要求

2允許個(gè)

石英管壁厚氣泡大小100cm每米允許個(gè)數(shù)

t數(shù)

≤0.3mm不計(jì)數(shù)量不計(jì)數(shù)量

t≤3mm＞0.3mm，≤1.0mm≤1個(gè)≤5個(gè)

＞1.0mm00

≤0.3mm不計(jì)數(shù)量不計(jì)數(shù)量

＞0.3mm，≤1.0mm≤1個(gè)≤5個(gè)

3mm＜

t≤5mm

＞1.0mm，≤1.5mm≤1個(gè)≤1個(gè)

氣泡

＞1.5mm00

≤0.5mm不計(jì)數(shù)量不計(jì)數(shù)量

＞0.5mm，≤1.0mm≤1個(gè)≤5個(gè)

t＞5mm

＞1.0mm，≤1.5mm≤1個(gè)≤1個(gè)

＞1.5mm00

注1：氣泡的直徑不能超過(guò)石英管壁厚的1/3。

注2：氣泡群按整條氣線算，按氣線標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。

注3：破皮氣泡不允許。

石英管氣線要求

石英管壁t氣線寬度允許長(zhǎng)度每米允許個(gè)數(shù)

氣線≤0.5mm151

t≤5mm

＞0.5mm，≤1.0mm101

8/9

＞1.0mm00

≤0.5mm151

＞0.5mm，≤1.0mm101

t＞5mm

＞1.0mm，≤1.5mm51

＞1.5mm00

注1：氣線的寬度不能超過(guò)石英管壁厚的1/3。

注2：擴(kuò)后間斷氣線，按整條氣線算。

注3：破皮氣線不允許。

石英管其他外觀缺陷