Lors de la fabrication de cellules photovoltaïques, le silicium mono- ou multicristallin est transformé en blocs. À partir de ces blocs, également appelés lingots, des wafers de l’épaisseur souhaitée sont fabriqués par sciage au fil. Au cours de ce processus de sciage, des dommages de sciage ainsi que des résidus apparaissent à la surface du wafer en raison des contraintes mécaniques. Ceux-ci doivent être éliminés avant le traitement ultérieur par gravure et texturation, car la couche endommagée contient une forte accumulation de défauts cristallins induits mécaniquement, ce qui réduit la durée de vie de la cellule solaire.
La texturation de la surface d’un wafer crée en outre une surface rugueuse à structure optimisée, qui absorbe davantage de lumière et influence ainsi considérablement l’efficacité de la cellule ultérieure. Selon le procédé et le type de wafer, une gravure acide ou alcaline est ensuite réalisée avec de la soude caustique ou de la potasse caustique, ou encore avec de l’acide nitrique, sulfurique et fluorhydrique. S’ensuivent la neutralisation et l’élimination de tous les résidus.
LiquiSonic® Mesure de la vitesse du son dans la potasse caustique
Application
Les wafers sont nettoyés dans des bains de gravure alcalins ou acides, débarrassés des dommages de sciage et texturés. Les solutions de gravure basiques, telles que KOH, NaOH ou TMAH, sont utilisées pour la gravure anisotrope du silicium, tandis que les solutions de gravure acides, telles que HF et HNO3, sont utilisées pour la gravure isotrope. Les bains de texturation optimisent la structure de surface du wafer, de sorte qu’une sorte de piège à lumière est créé et que la capacité d’absorption d’énergie est augmentée. Pendant le processus, la profondeur de gravure ou l’enlèvement de matière est contrôlé via la concentration du bain ainsi que le temps de séjour.
En raison de la consommation et des pertes pendant la texturation, les solutions de gravure acides ou alcalines ainsi que l’eau doivent être surveillées en permanence et, si nécessaire, réajustées. À l’aide de la LiquiSonic® technique de mesure en ligne la concentration actuelle du bain de gravure peut être déterminée et le réajustement peut être piloté via un système de contrôle. Une qualité de produit continuellement constante est ainsi garantie.
Installation
Les LiquiSonic® capteurs plongeants peuvent être facilement installés dans les conduites du circuit de recirculation du bain ou directement dans le bain de texturation. Le LiquiSonic® Controller 30 peut être connecté à jusqu’à 4 capteurs. Il est ainsi possible de surveiller simultanément plusieurs points de mesure.
Plage de mesure typique :
Plage de concentration KOH : 0 à 55 % massique | Plage de température : 80 à 120 °C
Avantages client
La conception robuste du capteur et le choix de matériaux spéciaux, tels que le Halar ou le PFA, garantissent une longue durée de fonctionnement du système dans le procédé. LiquiSonic®réduit les mesures de laboratoire chronophages :
- Temps nécessaire : 1 h par jour
L’évitement des surdosages et sous-dosages permet en outre de réduire les coûts de matériaux.
LiquiSonic® garantit une analyse précise de la concentration du bain de gravure avec un enregistrement permanent des données. Cela permet de piloter le réajustement de la solution de gravure afin de maintenir le bain de gravure à la concentration optimale et de garantir le meilleur rendement possible. Les sous-dosages et surdosages de la solution de gravure peuvent ainsi être évités.
