【文章內(nèi)容簡介】 表面刷一薄層Si3N4涂料（），然后烘干，Si3N4薄膜可以防止鑄成的晶錠與坩堝內(nèi)壁粘連，損壞坩堝，影響晶錠的質(zhì)量。將高純多晶硅料人工裝入多晶硅定向凝固爐內(nèi)，通過熱場加熱使硅料在坩堝中熔化，通過移動坩堝或熱場形成溫度梯度，促使晶體定向生長，最后得到多晶硅錠。多晶硅鑄錠生產(chǎn)包括5個(gè)步驟，依次是：加熱、熔化、生長、退火、冷卻，一個(gè)生產(chǎn)周期大約需要60個(gè)小時(shí)。：在真空下，迅速的升高石墨部件及硅料的溫度。爐腔內(nèi)吸附的潮氣和易揮發(fā)的雜質(zhì)通過真空泵排出。：從真空狀態(tài)轉(zhuǎn)入氬氣狀態(tài)，氬氣從爐蓋的頂部逐漸引入至穩(wěn)定，電源的功率達(dá)到最大，使硅料完全熔化。：在開始時(shí)，緩慢的降低底部隔熱層和坩堝，在降至最底端時(shí)，由于坩堝底部的熔硅處于“過冷”狀態(tài)，在坩堝底部快速生長出一層晶粒。這樣就從熔硅的底部至頂部建立起了一個(gè)溫度梯度，進(jìn)入了晶體生長狀態(tài)。：從底部到頂部生長的硅錠在體內(nèi)會有一個(gè)縱向的溫度梯度，這個(gè)溫度梯度會在硅錠內(nèi)部形成內(nèi)應(yīng)力，表現(xiàn)為大量的位錯和細(xì)小的裂紋，通過把整個(gè)硅錠升高到一定溫度，可有效地把位錯等缺陷除去。配制好的硅料坩堝Si3N4脫模去剖錠工序坩堝準(zhǔn)備冷卻步驟：擬采用自然冷卻。圖37 鑄錠工藝流程簡圖鑄好的硅錠為正方柱體，最上層為富集生長的雜質(zhì)。將鑄錠好的硅錠經(jīng)帶鋸或線剖錠機(jī)去表皮、破錠切方、去頭尾處理，切下的邊料、頭尾料返回配料。使用純水清洗后，采用研磨機(jī)與倒角機(jī)對硅錠進(jìn)行磨平、倒角處理，然后再經(jīng)線鋸切割，切片采用世界先進(jìn)的多線切割機(jī)，在切方和切片過程中漿料提供潤滑、冷卻和保護(hù)切割線作用。漿料采用磨料（碳化硅）和水性溶液（聚乙二醇）配制。切割后的硅片裝入花籃，采用全自動流水線清洗設(shè)備，先進(jìn)行循環(huán)高純水超聲清洗，后經(jīng)硅片清洗劑（%的濃度的皂液）超聲清洗，再用循環(huán)高純水漂洗，清洗后的硅片經(jīng)隧道烘干，入庫儲存。脫模、剖錠硅錠預(yù)清洗去離子水切方、切片高純水超生清洗烘干硅片清洗劑清洗成品去離子水硅片清洗劑高純水超生清洗圖38 切片工藝流程簡圖（4）電池制造多晶硅太陽能電池制造工藝采用成型設(shè)備組成流水線作業(yè)，各步工藝情況如下（工藝流程見圖39電池制造工藝流程簡圖）：：擬采用酸（硝酸、氫氟酸、鹽酸的混合溶液）腐蝕的化學(xué)處理的方法除去硅片表面上的污染雜質(zhì)及硅片表面損傷層，進(jìn)而在硅片表面形成一層均布的倒金字塔絨面層，以減少硅片對陽光的反射。擬使用在線式酸制絨設(shè)備一次完成制絨、清洗等過程； ：擴(kuò)散制結(jié)即在硅芯片上形成pn結(jié)。該項(xiàng)目擬采用三氯氧磷液態(tài)源擴(kuò)散的方式。使用POCl3加上氧氣與氮?dú)?，在高溫?cái)U(kuò)散爐管內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散，工作原理為POCl3在通氧條件下，高溫（大于600℃）反應(yīng)生成P2O5，POCl3分解產(chǎn)生的P2O5沉積在硅片表面，P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層磷硅玻璃，然后磷原子向硅中進(jìn)行擴(kuò)散，其化學(xué)反應(yīng)式為：4POCl3+3O2→2 P2O5+6Cl2↑2P2O5+5Si224。5SiO2+4P↓c. 二次清洗：采用硝酸、氫氟酸和鹽酸溶液腐蝕法除去硅片周邊形成的擴(kuò)散層。再使用氫氟酸溶液除去擴(kuò)散后在硅表面形成的磷硅氧化物（SiO2俗稱磷硅玻璃），以提高電池片對太陽光子能量的吸收；：使用PECVD的方法，在芯片上鍍上一層SiN的抗反射層鍍膜。PECVD作用氣體使用SiH4 和 NH3，其化學(xué)反應(yīng)可以簡單寫成：（金屬化）：擬采用絲網(wǎng)及銀漿、鋁漿印刷燒結(jié)法。使用的方法是用滌綸薄膜制成所需電極圖形的掩膜，貼在絲網(wǎng)上，然后再套在硅片上用銀漿、鋁漿印刷。最后在保護(hù)氣氛中，高溫下快速燒結(jié)成型，使得正面的銀漿穿透SiNx膜，與發(fā)射區(qū)形成歐姆接觸，背面的鋁漿穿透磷擴(kuò)散層，與P型襯底產(chǎn)生歐姆接觸，并形成一個(gè)背電場；：太陽能電池制作完成后，使用測試儀器測量其性能參數(shù)，按轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)對太陽能硅片檢測分檔；圖39 電池制造工藝流程簡圖電池電池硅片硅片硅片硅片硅片清洗制絨擴(kuò)散制結(jié)二次清洗PECVD鍍減反射膜絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)檢測分選包裝入庫HNO3酸 HF酸HCl酸 DI水 N2POCl3 O2 N2SiH4 NH3 N2銀漿 鋁漿硅片檢測分選HNO3酸 HF酸HCl酸 DI水 N2硅片（5）電池組件由于太陽能電池片機(jī)械強(qiáng)度差，大氣環(huán)境下電極易被氧化、腐蝕，單片功率小等原因，單體太陽電池通常不能直接供電，所以必須為太陽電池提供機(jī)械、電器及光學(xué)等方面的保護(hù)，組裝太陽電池組件。項(xiàng)目擬采用成電池片電池片激光劃片電池分選組合焊接層壓修邊組合焊接安裝邊框和接線盒性能測試包裝入庫型設(shè)備組成流水線作業(yè)。圖 310 電池封裝工藝流程圖：通常太陽電池的尺寸只有幾種規(guī)格，如果太陽電池的功率比所需要的大，就要將太陽電池片進(jìn)行切割，擬采用激光切割機(jī)進(jìn)行。：太陽電池組裝封裝前，用自動分選設(shè)備電池自動分選機(jī)將不同性能參數(shù)的太陽電池分類，然后將參數(shù)相近的電池片進(jìn)行組合。：用金屬條將電池上、下電極按設(shè)計(jì)要求依次進(jìn)行串聯(lián)焊接、形成電池串，然后用回流帶進(jìn)行并聯(lián)焊接，匯合成一端正極和一端負(fù)極并引出。焊接采用人工焊接。：層壓采用層壓機(jī)完成，在清洗并烘干的蓋板玻璃上平鋪一層EVA薄膜，上面放置焊接好的電池串，再覆蓋EVA薄膜和玻璃纖維，玻璃事先涂一層試劑（primer）以增加玻璃和EVA的粘接強(qiáng)度，敷設(shè)時(shí)保證電池串與玻璃等材料的相對位置，調(diào)整好電池間的距離，即可放入層壓機(jī)進(jìn)行層壓。將敷設(shè)好的電池放入層壓機(jī)內(nèi)后，通過抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件。使用快速固化EVA時(shí)，層壓循環(huán)時(shí)間約為25分鐘。固化溫度為150℃。：層壓時(shí)EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應(yīng)將其切除。：給組件裝鋁框，增加組件的強(qiáng)度，進(jìn)一步的密封電池組件，延長電池的使用壽命。安裝邊框，并加上襯墊密封橡膠帶，涂上密封粘結(jié)劑，各邊框間用角鍵連接，以構(gòu)成對組件邊緣的密封。最后安裝電極接線盒，分別將電池串的正、負(fù)極與接線盒的輸出端相連，并用粘合劑將接線盒固定在組件上。該過程采用人工操作。：應(yīng)用太陽電池組件測試臺對太陽電池組件進(jìn)行各項(xiàng)性能測試。：測試后在組件背面貼上標(biāo)簽，標(biāo)明產(chǎn)品的名稱與型號，制造廠名，生產(chǎn)日期以及組件的主要參數(shù)（包括最大功率、開路電壓等），然后即可進(jìn)行包裝入庫。本節(jié)根據(jù)該項(xiàng)目工藝過程和車間歸納其所接觸的原料、輔料、產(chǎn)品及伴生物料。詳見下表：表31 主要原輔料及產(chǎn)品明細(xì)表工藝原輔料/產(chǎn)品用量/產(chǎn)量儲存場所規(guī)格/型號包裝材料工業(yè)硅熔煉車間硅石40000噸/年原料堆場/中間庫純度大于99%石油焦20800噸/年倉庫碳素電極1280噸/年電極倉庫Ф960mm G級煙氣生產(chǎn)廢氣鑄錠清洗車間多晶硅800噸/年多晶硅成品庫（自產(chǎn)）6N脫模劑630kg/年原料庫坩堝1800只/年原料庫840m840m切割液60t/年原料庫500800HF酸49%12m3/年?；穾?00L/桶塑料桶（聚乙烯）硝酸65%36m3/年危化品庫200 L/桶鋁桶醋酸99%24m3/年?；穾?00L/桶鋁桶NaOH溶液40%600kg/年危化品庫200kg/桶原料為固態(tài)鋼桶裝KOH溶液45%480t/年?；穾?00kg/桶原料為固態(tài)鋼桶裝丙酮200kg/年危化品庫200L/桶鐵桶SiC60噸/年原料庫12001500電池及組件車間硝酸65%320m3/年?；穾?00L/桶鋁桶氫氟酸49%?；穾?00L/桶塑料桶（聚乙烯）鹽酸37%130m3/年?；穾?00L/桶塑料桶醋酸99%危化品庫200L/桶鋁桶硫酸98%400L/年?；穾?00L/桶鐵桶三氯氧磷劇毒品庫玻璃瓶硅烷6t/年硅烷站448L/瓶鋼瓶液氨3t/年氨氣站448L/瓶耐中壓鋼瓶液氧22t/年儲罐區(qū)10m3低溫儲罐耐高壓鋼瓶液氮437t/年儲罐區(qū)30m3低溫儲罐耐高壓鋼瓶銀漿原料庫20kg/桶鐵聽鋁漿60t/年原料庫20kg/桶鐵聽無水乙醇200l/年危化品庫200L/桶鐵桶氬氣?；穾?0L/瓶耐高壓鋼瓶表32 主要生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施表車間名稱規(guī)格/型號數(shù)量主要材質(zhì)熔煉車間工業(yè)硅爐25500KVA1臺外：Q235鋼洗石機(jī)YBK10301臺除塵系統(tǒng)非標(biāo)1套等離子體爐Ar氣離子源、功率100KW8套不銹鋼電子束熔煉爐真空度103Pa，功率300KW2套不銹鋼鑄錠清洗車間鑄錠爐GTDSS450TM22套鑄鐵開方線鋸SQMULT3臺不銹鋼硅錠自動掃描儀WT2000PV1臺高度帶鋸G5440904臺不銹鋼線切割機(jī)E500SDB/59臺不銹鋼硅料清洗設(shè)備SCGL1315D2套PVDF硅片清洗設(shè)備SCGP13200D2套PVDF電池及組件車間清洗制絨設(shè)備2套不銹鋼4管擴(kuò)散爐4臺不銹鋼二次清洗設(shè)備2套聚四氟乙烯PECVD4臺絲網(wǎng)印刷4套燒結(jié)爐4臺鑄鐵，耐火磚制絨2套激光劃片機(jī)10臺電池分選機(jī)10臺焊接流水線10套全自動層壓機(jī)10臺配套檢測設(shè)備1套公用工程及輔助工程設(shè)備設(shè)施變壓器35kV1臺配電間5個(gè)水井Ф1m、深35m1口消防水池200m31個(gè)行車20t2臺純水站220m3/h1個(gè)鍋爐房3t/h1個(gè)硅烷站儲量250kg1個(gè)氨氣站儲量500kg1個(gè)空壓、負(fù)壓站各1個(gè)循環(huán)水房1個(gè)危險(xiǎn)化學(xué)品庫756m21個(gè)劇毒品庫144m21個(gè)儲罐區(qū)：包括液氧儲罐和液氮儲罐廢水處理設(shè)備1套廢氣處理設(shè)備：包括酸霧吸收塔、堿吸收塔、活性吸收塔、燃燒塔1套玻璃鋼排洪站（排水泵）4臺風(fēng)柜房廢酸、堿收集池表33 特種設(shè)備一覽表序號名稱型號數(shù)量備注1橋式起重機(jī)20t2臺2壓力容器液氧儲罐10m1個(gè)液氮儲罐10m1個(gè)液氨氣瓶448l、2個(gè)硅烷氣瓶448l、2個(gè)氬氣瓶40l、15 MPa8個(gè)空壓機(jī)氣罐5m1 MPa1個(gè)3蒸汽鍋爐3t/h 1個(gè)注：本表所述特種設(shè)備包括其所用材料、安全附件、安全保護(hù)裝置和與安全保護(hù)裝置相關(guān)的設(shè)施。表34 主要建構(gòu)筑物一覽表序號名稱建筑面積廠房、倉庫火災(zāi)危險(xiǎn)性分類備注11廠房（多晶硅生產(chǎn)車間）48544m2丙類22廠房（鑄錠及清洗車間和電池組裝車間）75466m2丁類3堆礦場2960m2丙類435kv變電站1360m2丙類5?；穾?00m2甲類6劇毒品庫144m2戊類7儲罐區(qū)170m2乙類8硅烷站176m2甲類9氨氣站33m2乙類10化學(xué)品供應(yīng)站乙類11綜合純水站740m2戊類12純水站33m2戊類13鍋爐房135m2丁類14空壓和負(fù)壓站156m2戊類15空調(diào)機(jī)房680m2戊類16循環(huán)水房296m2戊類17中央監(jiān)控室戊類18風(fēng)柜房33m23戊類19配電間5個(gè)丙類20廢水處理站1604m2丙類21酸洗房300m2乙類22廢氣處理區(qū)400m223冷卻水池782m224冷卻水池850m225廢酸液收集池6m226廢堿液收集池6m227消防水池6m2（1）給排水本項(xiàng)目生產(chǎn)、生活及消防用水?dāng)M采用自備水井水源，擬一期建設(shè)水井一口，直徑1m，深35m，供水量約80t/h。生產(chǎn)、消防、生活用水合用一套給水系統(tǒng)，廠區(qū)內(nèi)給水管網(wǎng)采取環(huán)狀布置，選用焊接鋼管及鍍鋅鋼管。本項(xiàng)目生產(chǎn)用水實(shí)行節(jié)能循環(huán)利用的原則，冷卻水循環(huán)使用，水泵把冷卻系統(tǒng)中冷卻水送至水塔，加壓后，經(jīng)循環(huán)水管送至各個(gè)熔煉爐冷卻爐體，冷卻水經(jīng)循環(huán)水管送至冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。廠區(qū)排水系統(tǒng)擬分為生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)和生活污水排放系統(tǒng)兩部分：生產(chǎn)污水經(jīng)過廢水處理站統(tǒng)一處理，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，統(tǒng)一排放；生活污水暗管經(jīng)沉淀池沉淀后排放到化糞池處理。為防