金刚线切割单晶片纳米金属铜催化可控制绒研究

金属催化刻蚀制绒方法(MCCE)有望突破金刚线切割硅片表面高效制绒所面临挑战而备受关注.针对传统金属催化刻蚀过程中使用贵金属(Ag、Au、Pt等)作为催化剂成本较高的问题,本文采用廉价金属铜作为催化剂,进行金刚线切割单晶硅片的可控制绒研究.选取HF-HNO_3、HF-FeCl_3-Cu(NO_3)_2、HF-H_2O_2-Cu(NO_3)_2三种刻蚀体系对硅片进行刻蚀处理.研究结果表明,常规HF-HNO_3酸刻蚀体系未能有效去除线痕且陷光性能不佳;而铜铁催化刻蚀体系虽解决线痕问题,但其仍具有高反射率;铜催化辅助刻蚀体系引入的倒金字塔结构能够有效地解决线痕非均匀性问题,且在400~1 000 nm的波长范围内,获得最低平均反射率4.46%.论文提出的金属铜催化可控制绒方法在保证成本较低的同时能够获得良好的制绒效果,表现出较好的产业化前景.     

多晶硅产业对环境的污染初探

多晶硅是太阳能电池材料之一,具有比较高的光电转换效率,但多晶硅产业的发展也导致环境污染的产生。本文主要从多晶硅太阳电池生产环节前期工序（硅提纯）和中期工序（清洁制绒、扩散制结、刻蚀清洁、化学气相沉积PECVD、丝网印刷、电极烧结）中所产生的污染进行论述。     

太阳能硅片低成本高效切割技术

<正>技术开发单位南京航空航天大学技术简介根据光伏产业发展的实际需求,该技术采用"太阳能硅片的切割及制绒一体化高效特种加工方法"(专利技术),实现了太阳能硅片的低成本高效切割减薄,可部分取代传统的磨料线切割方法。     

定向凝固技术制备冶金法多晶硅的研究进展

冶金法多晶硅因其价格低廉、环境友好等优势逐渐成为制备硅基太阳能电池的主要原材料.定向凝固技术在多晶硅提纯和多晶硅晶体生长方面扮演着重要角色.本文主要综述近年来国内外采用定向凝固技术制备冶金法多晶硅的研究进展以及多晶硅铸锭缺陷等方面的研究,简要概述了近年来准单晶硅和高效多晶硅的研究进展.同时因其具有低成本、高转换效率的优势,二者都将是未来多晶硅的发展趋势.     

西门子还原炉热量传递研究进展

硅基太阳能电池是解决能源危机的主要新能源,其主要基础材料多晶硅的主要生产工艺是改良西门子法,但是与硅烷法、冶金法相比,高能耗和高生产成本是影响其在多晶硅市场竞争力的主要因素.本文首先对国内外多晶硅产业发展现状进行了总结和分析,然后论述了西门子还原炉热量传递现象和西门子还原炉内硅棒的热电行为的研究现状.结果表明:增大硅棒半径、增大硅棒数、降低反应器壁辐射率可进一步改良西门子法制备多晶硅过程降低能耗和成本.直流电加热硅棒时,容易产生硅棒中心熔硅,甚至由于热应力的作用发生倒棒现象.应用交流电加热可解决这一问题,这是因为交流电的趋肤效应可降低多晶硅中心温度.因此,需进一步开展多晶硅CVD还原炉内热量传递现象和工业化西门子还原炉内硅棒电加热过程的热电行为研究,以进一步降低改良西门子法制备多晶硅的生产能耗和成本.     

金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线及其工艺参数优化

为了制备形貌良好性能优良的硅纳米线,利用金属辅助化学刻蚀法,在AgNO₃和HF的混合水溶液中沉积Ag颗粒,使之作为刻蚀反应的催化剂,并在H₂O₂和HF的混合溶液中进行刻蚀反应制备硅纳米线.通过改变实验中的工艺参数,包括刻蚀反应时间、刻蚀反应温度、刻蚀液中HF浓度及反应过程中的搅拌速度,用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)图像进行对比分析,讨论制备优良硅纳米线的最佳参数.结果表明:当刻蚀反应时间为1 h,反应温度在室温下,HF浓度为4.8 mol/L时,硅纳米线的表面形貌是最好的,但对刻蚀液的搅拌会严重破坏硅纳米线的表面形貌,不利于优良硅纳米线的制备.     

金刚石表面刻蚀研究进展

金刚石具有优异的机械、电、热及化学性能,广泛应用于高效加工、生物传感器、半导体及量子器件等领域,而刻蚀技术对其性能发挥起着重要作用。根据刻蚀剂种类,金刚石刻蚀分为熔盐刻蚀、气相刻蚀、金属刻蚀及金属氧化物刻蚀。熔盐刻蚀借助熔融硝酸盐中产生的高活性氧对金刚石进行选择性腐蚀。气相刻蚀利用气体或等离子体与金刚石反应从而在金刚石表面制备特殊形状的阵列。金属刻蚀分为金属反应刻蚀、金属催化刻蚀和金属催化氢气刻蚀,可用于金刚石磨粒表面微图案化和薄膜表面微纳米孔制备。金属氧化物刻蚀通过氧化物与金刚石之间的氧化还原反应对金刚石进行腐蚀。介绍了以上四大类金刚石刻蚀技术的研究进展、作用原理和应用情况。     

单晶硅和多晶硅切割废料浆的回收

从单晶和多晶硅切割废料浆中综合回收高纯硅、聚乙二醇和碳化硅,对减少环境污染、提高资源利用率有一定意义,特别是如能将切割料浆中最有价值的高纯硅得以回收并再用于制造太阳能电池,这对缓解我国太阳能多晶硅的紧缺、减少多晶硅的进口量有重要意义和商业价值.本文简述了单晶硅和多晶硅的生产概况及其切割工艺,重点阐述了国内外切割料浆的回收进展,综合了国内外现有的回收专利技术,将回收工艺概括为固液分离和固体提纯两个主要步骤,并对每个步骤所采用的方法进行了归纳和分类,以供相关企业参考.同时,本文也介绍了国内现有的切割料浆回收企业的概况,以及目前从切割料浆中回收高纯硅的研究进展.     

激光加工技术的应用与发展现状

概括地介绍了激光加工技术的应用领域,简单介绍了激光打孔和切割、激光焊接、激光表面改性技术、激光刻蚀、铣削与毛化、激光沉积、激光快速成型技术、激光标记与标刻等激光加工技术等若干典型应用,并介绍了国内外和安徽省的激光加工行业的发展现状.     

低成本精密快速制模机的研制

介绍了一种新型低成本精密快速制模机,阐述了以PVC薄膜为原材料,采用刀具切割的分层制造技术,将模型的计算机辅助设计与辅助制造有机地结合在一起,快速制造模型的工艺原理、机器结构及其应用.     

二维超声振动辅助线切割机理与试验研究

为了提高线切割加工的效率与效果,提出了二维超声振动线切割技术,从理论上对该技术加工机理与工艺进行探讨,利用Matlab软件进行仿真,对二维超声振动线切割中单颗磨粒的运动轨迹进行分析研究,从理论上证明二维超声振动线切割优于普通线切割和一维超声振动线切割.并利用自行研制的多线切割机模拟机进行切割实验,对比这三种切割方式,研究不同加工工艺参数对切割效率与加工表面质量的影响.实验结果表明:相同加工条件下,一维超声振动线切割相对于普通线切割,切割效率和表面质量都有明显提升,二维超声振动线切割相对于一维超声振动,大大提高了加工表面质量,切割效率有小幅提升.     

氢氧化钠溶液对硼硅酸盐玻璃光学和润湿性能的影响

为低成本提高硼硅酸盐玻璃光学和润湿性能,采用化学刻蚀法在玻璃表面制备具有减反和自清洁性能的薄层.利用NaOH溶液对预处理后的玻璃进行化学刻蚀,采用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对刻蚀前后玻璃表面形貌进行了观察,通过调控刻蚀液浓度,分别采用分光光度计和接触角仪测量玻璃表面的透光率和接触角随浓度的变化趋势.结果表明:经0.05 mol/L的氢氧化钠溶液刻蚀后,在表面形成长约为100 nm、宽约为10nm、分布比较均匀的细微沟槽,玻璃的透过率达94.85%,比原始基片提高了4.15%,接触角从53.13°降至3.25°,玻璃的光学性能和自清洁性能得到了有效的提高.     

利用普通两轴控制的线切割机床加工插齿刀齿形的探索

在普通两轴控制的线切割机床上配置一个辅助装置－转、摆数控台，就可以直接切割出插齿刀的顶刃后角和侧刃后角，因此扩展了二维线切割机床的应用范围。     

不同制备条件对硅纳米线的形貌和反射率影响

利用两步法-金属辅助化学刻蚀法(metal-assisted chemical etching, MACE)制备硅纳米线(silicon nanowires,SINWs)样品。研究了刻蚀温度、刻蚀时间、过氧化氢(H_2O_2)浓度对样品SINWs的形貌和反射率影响。研究发现,随着刻蚀时间增加, SINWs样品的长度随之增加,而反射率降低。H_2O_2浓度提高, SINWs样品的长度也增加,在浓度为0.1 mol/L时反射率降至最低。刻蚀温度升高, SINWs样品的长度先增加,然后随着SINWs生长速率变快的同时样品的形貌结构遭到破坏,反射率呈总体上升趋势。实验结果表明,改变制备过程中的反应条件,对SINWs的形貌会具有较大影响,同时SINWs阵列的反射率也会改变。SINWs的反射率强烈依赖于SINWs的长度、规整程度和空隙率大小等。     

新材料与新工艺

<正>青海太阳能光伏产业项目科技攻关取得突破青海华硅能源有限公司承担的青海省"123"科技支撑工程项目"太阳能级单晶硅及晶片产业化"和"500吨多晶硅铸锭产业化工程"分别攻克了适应高原气候的生产方法和多晶硅切割工艺技术,为太阳能光伏产业的发展提供了技术支撑。     

硅诱导坑形成及深孔列阵电化学微加工工艺方案的探讨

本文采用P型单晶硅片,在三极电解槽中,进行了电化学深刻蚀的探索性实验.对湿法刻蚀和电化学刻蚀中的工艺问题进行了初步的理论和实验研究,同时,采用SEM对实验样品进行了形貌分析,并采用电流突破模型对电化学深孔刻蚀机理进行了理论分析.通过理论和实验研究,发现即使硅片晶向不准,仍能刻蚀出方孔列阵.其结果对进一步开展这方面的研究工作具有指导意义,在进一步深入开展研究电化学体硅微加工技术时,可有望成为实现硅深孔列阵加工的新技术.     

基于Multisim10的汽车尾灯控制电路设计与仿真

Multisim 10是一款优秀的电子电路辅助分析与设计软件.运用Multisim 10 软件设计了汽车尾灯控制电路,整个系统由开关控制电路、振荡电路、三进制计数器、译码器和显示驱动电路五个部分组成.电路结构简单、布线清晰、易于实现.计算机仿真结果表明该电路实现了汽车尾灯控制.基于Multisim 10 的电路设计与仿真方法与传统的设计方法相比,具有省时、低成本、高效率的优越性.     

类金刚石红外增透膜、保护膜镀制技术

该技术是由西安工业大学研究开发,利用物理气相沉积法实现薄膜镀制,与化学气相沉积法相比具有膜层性能稳定、在3．4um无吸收峰、方法简单且能在大面积基片上镀膜的优点．现可用于镀制类金刚膜、氮化钛、碳化钛、钼、钨、等膜,这些膜在光学、电子、表面改性、润滑、装饰等领域有广泛应用．     

多孔硅粉的制备及其含能材料性能测试

以多晶硅粉为原料,利用化学腐蚀法制备多孔硅粉(porous silicon,PS),利用全自动比表面积仪及扫描电镜对多孔硅粉进行表征.以PS为燃烧剂,高氯酸钠(NaClO4)为氧化剂,制备了PS/NaClO4复合含能材料.热成像仪检测了PS/NaClO4燃烧时的火焰温度,同时测试了该复合含能材料的火焰感度及机械感度.结果表明:经过化学腐蚀后,硅粉颗粒表面产生了大量的纳米孔洞,形成多孔硅.同样的腐蚀条件下,原料硅粉平均粒径越小,所制得的多孔硅样品比表面积越大.与Si/NaClO4相比,PS/NaClO4复合含能材料燃烧时最高火焰温度从2 114℃上升至2 444℃,两种复合材料的火焰感度相当,摩擦感度提高了63.6%,撞击感度则降低了60%.     

硅的反应离子刻蚀工艺参数研究

对硅的反应离子刻蚀(R IE)工艺参数进行了研究.通过控制变量法,得出了刻蚀速率与射频功率、刻蚀气体压强和刻蚀气体流量之间的关系曲线.结果表明,随着射频功率的增加,刻蚀速率不断增加;刻蚀速率开始随刻蚀气体压强的增加而加快,压强超过一定值时,刻蚀速率反而减小;刻蚀速率在刻蚀气体流量较小时,随气体流量的增加而加快,在较大的气体流量下反而降低.通过比较不同条件下的刻蚀结果,得到了刻蚀硅的优化工艺条件.最后用DEKTAK 6M型台阶仪测出了优化工艺条件下的刻蚀深度和粗糙度.测试结果表明在优化工艺条件下刻蚀速率快,粗糙度低.