1、材料科学与工程学院生产实习报告学 号 20122347 姓 名 常建辉 专 业 功能材料 班 级 材 1204 评 定 材料科学与工程学院2015 年 7 月目录一、实习目的 1二、实习时间、地点 2三、实习步骤 2四、实习公司及简介 3五、实习内容 5六、实习心得体会 .22七、总结 .24石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告0一、实习目的1、生产实习目的生产实习是本专业我们的一门主要实践性课程。是我们将理论知识同生产实践相结合的有效途径，是增强我们的劳动观点、工程观点和建设有中国特色社会主义事业的责任心和使命感的过程。通过生产实习，使我们学习和了解机器从原材料到成品批量生产的全过程
2、以及生产组织管理等知识，培养我们树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。并培养我们进行调查、研究、分析和解决实际问题的能力，为后继专业课的学习、课程设计和毕业设计打下坚实的基础。通过生产实习，拓宽我们的知识面，增加感性认识，把所学知识条理化系统化，学到从书本学不到的专业知识，并获得本专业国内、外科技发展现状的最新信息，激发我们向实践学习和探索的积极性，为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。生产实习是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，生产实习是课堂教学的补充，生产实习区别于课堂教学。课堂教学中，教师讲授，我们领会，而生产实习则是在教
3、师指导下由我们自己向生产向实际学习。通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使我们在实践中得到提高和锻炼。2、生产实习意义生产实习是学校教学的重要补充部分，是区别于普通学校教育的一个显著特征，是教育教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节。它是与今后的职业生活最直接联系的，我们在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡，因此生产实习是培养技能型人才，实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。学
4、校要提高教育教学质量，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高生产实习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及我们的就业前途，也间接地影响到现代化建设。石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告1二、实习时间、地点时间：2015 年 7 月 6 日-23 日地点：河北省邢台市宁晋县河北晶龙集团三、实习步骤（一）前期准备工作查阅资料完成生产实习预习报告具体内容如下：1) 实习目的2) 公司概况3) 太阳能电池发展现状及前景4) 生产工艺流程（详细） 1 单晶硅2 线切割3 太阳能电池片4 太阳能电池组件5 太阳能电站6 太阳能电池设备-单晶炉（2）开展实习活动7 月 9 日上午
5、 9 点：集团科技中心一楼会议室欢迎会。时间 上午 下午7 月 9 日 河北晶龙阳光设备有限公司晶龙博物馆松宫电子（拉晶、检测）7 月 10 日 河北晶龙第三工业园（线切）晶澳太阳能公司7 月 10 日下午 4:30 ：集团科技中心一楼会议室总结会石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告2（3）后期总结工作1) 书写实习报告，画出生产车间布局图、生产工艺流程图；2) 写出每一工艺步骤详细的生产工艺及生产条件；3) 对实习公司有一定的了解和认识；4) 实习心得体会。四、实习公司及简介河北晶龙集团河北晶龙集团位于邢台市宁晋县西城管理区内，占地 200 亩，包括中日合资宁晋松宫半导体有限公司、赛
6、美港龙电子材料有限公司、晶兴电子有限公司等。目前，拥有单晶炉 188 台，是世界上规模最大的太阳能单晶硅生产基地。被确定为河北省重点建设项目、国家鼓励发展的内外资项目，写进了省、市、县三级政府工作报告，省政府 2004（27）文件明确指出重点建设以河北晶龙集团为龙头的河北半导体材料等五大高新技术产业基地。1、简要介绍晶龙集团始建于 1996 年，主要生产太阳能光伏系列产品。是中国企业500 强、世界最大的晶体硅生产基地、世界最大的单晶硅太阳能电池制造商、国家火炬计划太阳能硅材料产业基地，拥有 30 多家控股和全资子公司，员工 2万余名，总部位于河北省宁晋县，在廊坊燕郊、石家庄、邢台、上海、江苏
7、等地设有生产和研发基地，在德国和美国设有研发机构。旗下晶澳太阳能有限公司于 2007 年 2 月在美国纳斯达克证券交易所成功挂牌上市。15 年来，晶龙集团产业链条纵横双向延伸，形成了光伏业界独具特色的产业链条。一是纵向延伸，形成了“晶体生长切方切片太阳能电池片太阳能电池组件”这样一条完整的光伏产业链条。二是横向延伸，建立了单晶炉、石墨热系统、石英坩埚、切削液和光伏产品系列包装等辅助耗材生产单位，打造了一个高科技产业集群。在做大光伏主业的同时，晶龙集团积极实施多元化发展战略，已涉足金融、酒店、旅游、化工、电力器材等领域。晶龙集团拥有总资产 230 亿，已形成年产单晶硅 6000 吨、硅片 5 亿
8、片、太阳能电池 2500 兆瓦的产业规模，产品远销德国、西班牙、日本、美国、意大利、韩国、法国等 10 多个国家和地区。2010 年，晶龙集团实现销售收入 267 亿元，石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告3利税 41.7 亿元。2、发展简史河北晶龙集团是宁晋县电力局与河北工业大学联合创建的产、学、研基地。主要研制生产光电子材料大直径、低氧碳、高寿命太阳能单晶硅和微电子材料 IC 级单晶硅，是发展绿色能源太阳能发电、造福人类的洁净能源项目。1996 年，宁晋县电力局与河北工业大学以技术转让和产学研相结合的形式创办宁晋晶隆半导体厂，成为当地一个新的经济增长点。1998 年，被国家经贸委列
9、为全国产学研成功案例 100 例之一。1997 年，与世界上最大的太阳能硅片供应商日本松宫半导体技术株式会社实现了合资经营，成立中日合资宁晋松宫半导体有限公司，在此基础上，宁晋县电力局又继续寻求并扩大合作，与香港合资成立了赛美港龙电子材料有限公司和宁晋昌隆石英制品有限公司，2003 年对晶龙半导体厂、赛美港龙公司、昌隆公司等多家企业实施了全股份制改造，创立了河北晶龙实业集团有限公司。2004 年，河北晶龙集团与香港其昌公司共同投资成立河北晶兴电子有限公司，形成了太阳能单晶硅为主产品的生产系列，具备科研、生产、维修、贸易、服务等多功能、一体化的产业链，一跃成为河北省半导体材料基地之一。3、发展规
10、模河北晶龙集团是以现代企业制度运作的股份制企业、省高新技术企业、集科研、生产、加工、贸易为一体，现有高素质员工 800 多人。以生产单晶硅棒、片、石英坩埚为主，产品包括 3-6 英寸单晶硅棒片，主要用于太阳能电源和半导体器件。拥有世界上最先进的线切机和其它 100 多台（套）切、磨设备，年产单晶硅 180 多吨，硅片 1000 万片，是目前中国最大的硅片加工生产基地。产品主要销往上海、广东、浙江以及香港、台湾和欧美等国家和地区。4、生产品种太阳能作为人类取之不尽，用之不竭的可替代能源，单晶硅产业被定为全省高新技术产业发展的重点，河北晶龙集团抢抓机遇，围绕单晶硅这一主导产品进行项目扩能和延伸，创
11、办产业链。自行研制出的单刀方棒机、双刀方棒机填补了国内空白，研制开发成功了重掺硅单晶、16 英寸石英坩埚、高纯石墨热系统等三项省级新产品,并被评为河北省高科技产品。晶龙集团去年完成“缩短单炉拉晶有效运行周期” 、硅片加工中心磨片工段改善 TTV、准备车间切断工序3 英寸、5.5 英寸单晶夹子等 16 项攻关课题，为企业创造直接经济效益 180 多万元。河北晶龙集团正向着世界知名企业的目标前进。石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告45、获得荣誉晶龙集团连年蝉联中国电子信息企业百强、中国民营企业 500 强、中国制造业 500 强，荣获全国五一劳动奖状、中国十大慈善企业等多项荣誉称号，20
12、12 中国民营 500 强。6、发展建设在世界性的化石能源日益紧缺和环境问题日趋严峻的大背景下，太阳能光伏产业发展前景广阔。晶龙集团将继续抢抓机遇，不断调整产品结构，进一步把企业做大做强。 “十二五”期间，计划投资 400 亿元，力争到“十二五”末销售收入达到 1600 亿元。晶龙集团以“开发太阳能、造福全人类”为宗旨，以进入世界 500 强为奋斗目标，坚持科学发展，做大做强，打造“百年老店” 。五、实习内容一、单晶硅（1）生产公司：松宫半导体有限公司河北宁晋松宫半导体有限公司公司以生产太阳能级单晶硅棒、单晶硅片为主，多晶硅锭，籽晶为辅，拥有拉晶专用生产设备 300 多台（套） ，先进多线切割
13、机 130 多台（套） ，以及相应配套检测设备，年产单晶硅棒 3500 吨，硅片 1.5 亿片，拥有从单晶拉制到硅片切割完整的产业链。经过近 20 年的发展，公司始终以“开发太阳能，造福全人类”为使命，从8 台单晶炉起步、已成为世界较大规模单晶硅生产企业。公司先后被授予全国信息产业先进集体、河北省明星企业、河北省质量效益型先进单位，为当地经济和河北省信息产业发展做出了突出贡献。董事长靳保芳被授予全国劳动模范、全国五一劳动奖章、邢台市开放功臣等殊荣，是第十届、第十一届、第十二届全国人大代表。（2）生产工艺流程石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告5备 成炉 料拉 制单 晶单 晶加 工方 棒
14、 切 片工 序1、清炉进入工作室必须穿戴好工作服、工作帽，拆炉前带好口罩，准备好拆炉用品，如：无尘布等。首先，放气将炉内放入空气或通入氩气，使炉内的真空降低至常压。升起副炉室，缓慢旋转至炉体右侧，降下晶体，将晶体小心降入运送车内，并加装绑链，然后用钳子在缩颈的最细部位将籽晶剪断，晶体就取下来了，其次，取出热屏、保温罩、热屏支撑环置于不锈钢台车上。取出石英坩埚和锅底料放入底料收集箱里，并表明炉次，取出加热器、石墨电极、石英护套、炉底护盘、坩埚轴护套等置于车台上，然后用毛巾沾无水乙醇擦干净炉壁，按清洗抽气管道、换真空泵油及清洗真空泵。第三，将清理干净的石墨器件装拉 制 单 晶清 炉装 料熔 化引
15、颈转 放 肩等 径收 尾石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告6回单晶炉内，第四，检查高纯石英坩埚内的质量，未发现异常，可装入石墨坩埚内，石英坩埚要装正，对中，如果太紧太松更换石英坩埚。2、装料装炉是只装入石英坩埚等所有拉晶必须的原辅材料，为拉制单晶做准备，原辅材料都经过严格烘干的，要带上无尘纯净手套，装入石英坩埚，装入掺杂剂，装入硅料。硅料放在坩埚内要稳定，不滚动，大小搭配，互相之间既不过紧，又不松散，各得其所。装入大半以后，上面的硅料注意不得紧贴锅壁，最好点接触，留有小间隙，避免熔化时发生挂边。3、熔化按规定时间和流量通入高纯氩气后，转动坩埚轴 0.5-2 转/分，开启加热功率按钮，
16、使加热功率分 3-4 次升到熔硅的最高温度 1500，炉内微红时，通过窥视孔注意观察是否打火或其他不正常的现象，熔硅的整个过程都要细致观察，是否挂边，搭桥、蛙跳等异常现象，当大部分固体硅熔化、液面余一块直径约50 毫米硅块时，降温到引晶温度，升坩埚至工艺规定的引晶温度，升坩埚至工艺规定的引晶位置，降籽晶轴，使籽晶头离熔硅面约 10 毫米，再检查氩气流量、坩埚初始位置、引晶功率、将坩埚转至 8 转/分或规定值，将籽晶轴转至 15 转/分或规定值。4、引颈引出单晶后，开始缩颈过程，缩颈是为了排除熔接时产生位错，熔接时，由于籽晶和熔硅温差大，高温的熔硅对籽晶造成强烈的热冲击，籽晶头部产生大量的位错，
17、通过缩颈，使晶体在生长中将位错“缩掉” ，成为无位错单晶，慢缩颈生长速度为 0.8-2 毫米/分，温度较高，快缩颈生长速度为 2-8 毫米/分，温度较低。5、转放肩细颈达到 150 毫米或规定长度后，晶棱完整不断，可逐渐降拉速至 0.5 毫米/分，使细颈逐渐长大到规定的直径，称为放肩，为了转肩后晶体不会缩小，可以预先降温；等放肩完，温度差不多反应过来，就不会缩小了，光圈由开到闭合的过程就是转肩。6、等径硅单晶等直径生长中，随单晶长度的不断增加，单晶的散热表面积也越大，散热速度也越快，单晶长度的不断增加，熔硅则逐渐减少，坩埚内熔硅液面也逐渐下降，熔硅液面越来越近，加热器的高温区，单晶生长界面温度
18、越来越高，石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告7使单晶变细，要保持单晶的等径生长，加热功率的增加或减少，在单晶等直径生长过程中，为了减少降温幅度或不降温，逐渐降低拉速，连续升高坩埚；7、收尾单晶拉完后，由于热应力作用，尾部会产生大量位错，沿着单晶向上延伸，延伸的长度约等于单晶尾部的直径，单晶尾部直径大，位错向上延伸的长，单晶成品率会降低，因此缩小尾部的直径。（3）单晶硅生产车间布局图拉 制 单 晶 车 间参 观 车 间硅片及主要部件展示区（4）单晶加工生产车间布局图二楼检测过道毛刷切断过 道 初检开方滚磨过 道检测单晶加工工艺流程初检 切断 开方 滚磨 毛刷2、线切割（1）线切割车间布
19、局图石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告8人工抽检 机器全检 清洗 脱胶走廊线 切 割（2）线切割工艺流程硅片生产工艺流程简介1 切方 将检测合格的硅单晶圆棒切成尺寸要求的硅单晶准方棒（如：6 英寸125mm125mm；8 英寸 156mm156mm 等） 。 2 磨圆 将切好的硅单晶准方棒四角用滚磨机磨圆。磨圆后将硅单晶准方棒清洁干净进行尺寸检测。 3 酸洗 将切方磨圆后检验合格的硅单晶准方棒放入由氢氟酸与硝酸混合的液体中，除表面杂质使其清洁便于下道工序工作。4 粘胶 将酸洗、超声清洁后的硅单晶准方棒粘在与工件板粘接着的玻璃板上。待胶的强度达到标准时就可放在线切机的加工位置进行切割。
20、 5 切片 将粘好的硅单晶准方棒安装在切片机的切割位置上。通过设定好的参数由钢线承载着切削液进行切割，将硅棒切成片。 6 预清洗 通过喷淋式和加压式两中方法，将切割后的硅片进行预清洗，除去表面附着的切削液等杂质。 7 脱胶 粘接检测清洗脱胶切片包装石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告9将预清洗完的粘在玻璃上的硅片用 70 度左右的热水使硅片与玻璃分离。 8 清洗 将脱过胶的硅片插在硅片盒中在超声波清洗机中清洗。主要将片面上残留的切削液等杂质清洗掉。 9 甩干 将经过超声波清洗后的硅片连盒插在甩干机的甩干工位上，通过离心和加热将其表面甩干。 10 检片 将甩干好的硅片进行检测分类，主要包
21、括外观，厚度，电阻率，TTV，翘曲度等，并将检测后的硅片按等级和发货类型进行分类。 11 包装 将硅片按等级和发货类型进行包装，每 300 片装在一个泡沫盒里，盒内每隔一定数量的硅片加一片地膜，两侧空隙用纸壳板进行填充。每 4 盒封装在一个箱子内，箱子内壁空隙由泡沫板填充。这样在搬运过程中极大的减少的硅片的损失，减震效果好。三、太阳能电池片（1）生产公司：晶澳太阳能有限公司晶澳太阳能有限公司成立于 2005 年 5 月 18 日，主要从事高性能太阳能产品的设计、开发、生产和销售。2007 年 2 月 7 日，晶澳太阳能在美国纳斯达克证券交易所挂牌上市，具有国际先进水平的太阳能电池生产设备，聘请
22、世界各地行业内的资深科学家和工程师实现我们战略性的目标。一批拥有丰富经验的国际专业人才组成了晶澳管理团队，他们正积极推动公司进入全球平台，着力于在国际太阳能产业的长远发展，使晶澳产品广泛应用于世界范围。晶澳太阳能在河北宁晋、江苏扬州拥有两大电池生产基地，合计电池产能超过 3GW；在安徽合肥、上海奉贤拥有两大组件生产基地，组件产能超过1.7GW，在河北廊坊、江苏东海拥有多晶硅片生产基地，硅片产能超过 1GW。位于江苏扬州的研究中心致力于开发新一代高效太阳能电池技术。通过不懈的努力，已经研发出转换效率超过 19%的电池片。2011 年，晶澳太阳能销售额近石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告
23、10107 亿元人民币，全年组件和电池片出货量为 1.69GW，位列全球太阳能光伏制造商销售量前三，中国电池片制造商第一，是全球最大的太阳能电池制造商。晶澳太阳能采用最先进的太阳能产品制造设备，拥有 2.5GW 电池产能、1.8GW 组件产能以及 1.0GW 硅片产能。公司立足于选择性垂直一体化模式，形成兼具硅片、电池和组件生产的较为完整的产业链，同时提供光伏系统项目开发服务。在其一流的研发中心内，晶澳研发团队致力于开发高效率、低成本的晶体硅太阳能电池量产制造工艺。得益于电池量产技术的领先优势，晶澳太阳能积极开发其独有的大规模组件装配流程和制造技术，将电池到组件制造的功率损耗降至最低。晶澳研发
24、团队将长期致力于新一代光伏技术的研究和开发，在明显降低光伏组件的成本,大大提高能量转化效率的同时，继续保持在经济和环保方面的市场领先优势。（2）太阳能电池片生产工艺流程1、硅片检测原因：硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低。2、清洗清洗的目的：1 去除硅片表面的机械损伤层。2 对硅片的表面进行凹凸面(金字塔绒面)处理,增加光在太阳电池片表面的折射次数,利于太阳能电池片对光的吸收,以达到电池片对太阳能价值的最大利用率。 石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告113 清除表面硅酸钠、氧化物、油污以及金属离子杂质。化学清理原理：1、HF 去除硅片表面氧化
25、层：2、 HCl 去除硅片表面金属杂质：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能与溶解片子表面可能沾污的杂质，铝、镁等活泼金属及其它氧化物。但不能溶解铜、银、金等不活泼的金属以及二氧化硅等难溶物质。安全提示：NaOH、HCl、HF 都是强腐蚀性的化学药品，其固体颗粒、溶液、蒸汽会伤害到人的皮肤、眼睛、呼吸道，所以操作人员要按照规定穿戴防护服、防护面具、防护眼镜、长袖胶皮手套。一旦有化学试剂伤害了员工的身体，马上用纯水冲洗 30 分钟，送医院就医。 3、制绒制绒的目的：减少光的反射率，提高短路电流(Isc )，最终提高电池的光电转换效率。制绒的原理 ：利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不
26、同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌 ，就称为表面织构化。角锥体四面全是由111面包围形成。反应为：Si+2NaOH+H 2O Na2SiO3 +2H2 影响绒面的因素：1、NaOH 浓度2、无水乙醇或异丙醇浓度3、制绒槽内硅酸钠的累计量4、制绒腐蚀的温度5、制绒腐蚀时间的长短6、槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度4、扩散/制结扩散的目的：在 p 型晶体硅上进行 N 型扩散，形成 PN 结，它是半导体器件工作的“心脏”;扩散方法：1. 三氯氧磷(POCl 3)液态源扩散2. 喷涂磷酸水溶液后链式扩散3. 丝网印刷磷浆料后链式扩散POCl3磷扩散原理：石家庄铁道
27、大学材料科学与工程学院生产实习报告121. POCl3 在高温下(600) 分解生成五氯化磷 (PCl5)和五氧化二磷(P 2O5)。2.生成的 P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅(SiO 2)和磷原子。3，POCl 3 热分解时，如果没有外来的氧(O 2)参与其分解是不充分的，生成的 PCl5 是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来 O2 存在的情况下，PCl 5 会进一步分解成 P2O5 并放出氯气(Cl 2)。4、生成的 P2O5 又进一步与硅作用，生成 SiO2 和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使 POCl3 充分的分解和避免 PCl5对硅片表面
28、的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气 。5、 在有氧气的存在时，POCl 3 热分解的反应式为： 4POCL3+5O2 2P2O5+6CL26. POCl3 分解产生的 P2O5 淀积在硅片表面，P 2O5 与硅反应生成 SiO2 和磷原子，并在硅片表面形成一层含 P2O5 的 SIO2(磷硅玻璃 )，然后磷原子再向硅中进行扩散 。影响扩散的因素：a. 管内气体中杂质源浓度的大小决定着硅片 N 型区域磷浓度的大小。b. 表面的杂质源达到一定程度时，将对 N 型区域的磷浓度改变影响不大。c. 扩散温度和扩散时间对扩散结深影响较大。d. N 型区域磷浓度和扩散结深共同决定着方块电阻的大
29、小。安全操作：所有的石英器具都必须轻拿轻放。源瓶更换的标准操作过程。依次关闭进气阀门、出气阀门，拔出连接管道，更换源瓶，连接管道，打开出气阀门、进气阀门。 5、周边刻蚀周边刻腐目的：1.去除硅片周边的 n 层，防止短路。2.工艺方法有等离子刻蚀和激光划边。3.我们采用等离子刻蚀机把周边 n 层刻蚀掉。刻蚀方法：等离子刻蚀和湿法刻蚀。等离子体刻蚀原理：等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进行石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告13反应，形成挥发性生成物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得
30、良好的物理形貌 。6、去除磷硅玻璃去除硅片表面氧化层及扩散时形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指掺有 P2O5 的SiO2 层） 。7、镀减反射膜-PECVD目的镀减反射膜+钝化：PECVD 即等离子体增强化学气相淀积设备，PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition；制作减少硅片表面反射的 SiN 薄膜（7080nm） ；反应气体为 SIH4 和 NH38、丝网印刷用丝网印刷的方法，完成背场、背电极、正栅线电极的制作，以便引出产生的光生电流；工艺原理：给硅片表面印刷一定图形的银浆或铝浆，通过烧结后形成欧姆接触，使电流有效输出；正面电极用 Ag 金属浆料，通常印成栅线状，
31、在实现良好接触的同时使光线有较高的透过率；背面通常用 Al 金属浆料印满整个背面，一是为了克服由于电池串联而引起的电阻，二是减少背面的复合；9、烘干和烧结目的及工作原理：烘干金属浆料，并将其中的添加料挥发（前 3 个区） ；在背面形成铝硅合金和银铝合金，以制作良好的背接触（中间 3 个区） ；铝硅合金过程实际上是一个对硅进行 P 掺杂的过程，需加热到铝硅共熔点（577）以上。经过合金化后，随着温度的下降，液相中的硅将重新凝固出来，形成含有少量铝的结晶层，它补偿了 N 层中的施主杂质，从而得到以铝为受主杂质的 P 层，达到了消除背结的目的。在正面形成银硅合金，形成良好的接触和遮光率；Ag 浆料中
32、的玻璃添加料在高温（700 度）下烧穿 SiN 膜，使得 Ag 金属接触硅片表面，在银硅共熔点（760 度）以上进行合金化。10、检验和分级用自动分选机将电池按转化率分级检验并包装石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告14（3）太阳能电池片车间布局图4、太阳能电池组件（1 ）太阳能电池组件工艺流程1、电池检测2、正面焊接检验3、背面串接检验4、敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）5、层压6、去毛边（去边、清洗）7、装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）8、焊接接线盒9、高压测试10、组件测试外观检验11、包装入库1、电池测试由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽
33、相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。2、正面焊接将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利用红外线的热效应） 。焊带的长度约为电池边长的 2 倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的制绒车间 超净车间 刻蚀车间 印刷车间 包装车间参 观 通 道仓库 进料室 等石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告15电池片的背面电极相连。3、背面串接背面焊接是将 36 片电池
34、串接在一起形成一个组件串，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有 36 个放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极（负极）焊接到“后面电池”的背面电极（正极）上，这样依次将 36 片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。4、层压敷设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的 EVA、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和 EVA 的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。 （敷设层次
35、：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板） 。5、组件层压将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使 EVA 熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间根据 EVA 的性质决定。我们使用快速固化 EVA 时，层压循环时间约为 25 分钟。固化温度为 150。6、修边层压时 EVA 熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应将其切除。7、装框类似与给玻璃装一个镜框；给玻璃组件装铝框，增加组件的强度，进一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连
36、接。8、焊接接线盒在组件背面引线处焊接一个盒子，以利于电池与其他设备或电池间的连接。9、高压测试高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压，测试组件的耐压性和绝缘强度，以保证组件在恶劣的自然条件（雷击等）下不被损坏。10、组件测试测试的目的是对电池的输出功率进行标定，测试其输出特性，确定组件的质量等级。石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告16（2）太阳能电池组件生产车间分布图电池检测正面焊接背面串接敷设 层压 去毛边装边框焊接接线盒高压测试组件测试包装入库参观通道办公区 会议室5、太阳能电池站太阳能光伏发电系统的构成与工作原理通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为太阳
37、能光伏发电系统，其主要结构由以下构成：（1）太阳能电池组件或方阵 用于发电（2）蓄电池 用于储存电（3）光伏控制器 用于控制整个系统的工作状态（4）交流逆变器 用于将组件或者电池输出的直流电转换为交流电（5）光伏发电系统附属设施 包括直流配线系统、交流配电系统、运行监控和检测系统、防雷和接地系统等虽然应用形式多种多样，应用规模也跨度很大，但太阳能光伏发电系石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告17统的组成结构和工作原理却基本相同。太阳能光伏发电系统从大类上可分为独立（离网）光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类。其中，独立光伏发电系统又可分为直流光伏发电系统和交流光伏发电系统以及交直流混合
38、光伏发电系统。而在直流光伏发电系统中又可分为有蓄电池和无蓄电池的系统。在并网光伏发电系统中，也分为有逆流光伏发电系统和无逆流光伏发电系统，并根据用途也分为有蓄电池和无蓄电池的系统。6、太阳能电池设备（1）生产公司：河北晶龙阳光设备有限公司河北晶龙阳光设备有限公司河北晶龙阳光设备有限公司系中国企业 500 强晶龙集团旗下公司，是饮誉业界的光伏关键设备制造商。公司以研发、生产自动化、大直径晶体生长设备（单晶炉）和准单晶铸锭炉为主，其自主研发的 CZ-80A 晶体生长设备被列入国家信息产业关键产业技术产业化专项；准单晶铸锭炉的研发及产业化列入河北省科技支撑计划项目；水爆机填补国家空白并销往台湾地区。
39、公司成立于 2005 年 7 月，注册资金 8800 万元，投资总额 1.5 亿元,职工220 人，拥有各类机加工设备、仪器共 350 余台套。系河北省高新技术企业、河北工业大学“产、学、研”基地、河北科技大学毕业生实习基地，相继荣获省科技成果证书、第九届中国国际高新技术成果自主知识产权证书、省职工创新创造优秀成果奖、省工人先锋号等。始终坚持“国内最好，世界一流”的质量目标，依托晶龙完整光伏产业链条优势，产品已涉及晶体生长设备及配件、准单晶铸锭炉、多晶硅料设备、硅片切割附属设备四大系列，形成了产品自主研发、设计、制造、销售、服务一体化发展模式。作为公司主导产品的晶体生长设备，已成功开发出 CZ
40、-80、CZ-90、JL-CZ120、JL-CZ150、JL-CZ62BM 系列炉型和 JL-TGS450 准单晶铸锭炉，拥有多项专利技术，产品远销江苏、安徽、陕西、浙江、内蒙古等十余个省区。目前，公司晶体生长设备年产能达 300 台、产值 3 亿多元。公司以“开发太阳能、造福全人类”为宗旨，以打造国际知名光伏关键设备制造商为奋斗目标，坚持科学发展，做大做强，为加快民族光伏产业发展贡献力量。石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告18（2）产品分类准单晶铸锭设备 JL-TG450 准单晶铸锭炉多晶硅料设备 硅料提纯炉、硅料水爆机、硅料清洗线硅棒设备及部件 CZ-80、CZ-90、JL-CZ
41、62BM、JL-CZ120、JL-CZ150 单晶炉、硅芯炉、单晶车、硅棒开方粘接工装、硅晶体双端面平磨、单晶炉在线连续加料装置硅片切割及附属设备 砂浆搅拌机、自动脱胶机、硅片插篮机、单晶托、导轮主体（3）产品介绍石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告19单晶炉定型产品有 CZ-80、CZ-90、JL-CZ62BM、JL-CZ120、JL-CZ150 系列。产品突出技术特点是采用了 PLC 自动控制系统、自主创新的热系统、磁性流体密封、功率因数补偿、谐波抑制等技术，实现热场的恒温控制，满足了稳定、连续、高效、自动控制 612 无位错低氧碳单晶的要求,产品具有高效、节能、环保、自动化等优点
42、。JL-TGS450 准单晶铸锭炉 JL-TGS450 准单晶铸锭炉是晶龙集团两年多科研攻关，用于制造大批量、高品质准单晶硅或多晶硅的必备装置。该炉采用国内外首创的双位移传动机构，可使热场散热的几何位置纵方向任意调节，首次将五面加热方式运用到铸单晶工艺中，实现了热力节能目的；底部位移保温有效消除晶界，将硅单晶制备工艺由传统直拉法发展为定向生长铸锭法，转换效率与直拉单晶基本接近。硅料水爆机 在装炉时所需要小块状料，而很多时候的原料是大块状圆柱状（锅底料为大块状，买来的多晶硅和为提纯拉出的单晶硅为圆柱状）。这样的原料是不符合装炉要求的。用锤击的方法粉碎原料，不但浪费大量的人力而且容易污染晶体。本设
43、备是通过快速高温加热然后快速水冷，使其内部产生大量裂纹，从而达到易碎的目的。硅料提纯炉该设备在保证提纯后硅寿命及光电转换率提石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告20高的同时，并设计合理布局，使体积减小的同时，装料量却是同类产品的两倍，而且提纯耗时与之相同，具有成本低、高效率、高产量等特点。硅棒开方粘接设备可以粘接 100-550mm 的单晶棒，采用高刚性机械结构床身及人性化设计，床身由数控加工中心一次加工成型，精度高、运行平稳，最大限度地消除了间隙误差。通过固定工作台主轴移动的三角对称结构，可有效降低荷重及温度对机台变形量的影响，确保机台长期保持高精度状态。具有操作简便、可调性强、稳定
44、定好、能耗低、工作效率高等特点。砂浆搅拌机搅拌机整体采用不锈钢材料，防腐蚀、易清洁、无污染，进料口设计灵活多样，配备有气动振动器，方便进料；圆弧底的搅拌桶身符合固液态混合的原理，根据流体工程学原理配置导流板，使物料成反 V 形运转，促使物料快速均匀混和。石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告21硅晶体双端面平磨随着太阳能行业形势的不断变化，客户对硅片品质的要求越来越高。对切片前的硅块尺寸、平面度的要求越来越高。单靠毛刷研磨来保证尺寸费工费时，且耗材较大，成本高。利用平面磨床对硅块表面进行半精加工，再经毛刷研磨可大大提高生产效率和表面质量，同时可降低毛刷的消耗。单晶炉在线连续加料装置机构用
45、在单晶炉设备上，可使单晶炉在不需要停炉的情况下，按照用户设定进行自动定量加料，提高设备及耗材的利用率，实现大幅提高生产效率、降低成本的目的。相比传统加料方式，可减少开炉加料引起的污染及操作风险。（4）生产车间布局图组装单晶炉 水爆机过道准单晶炉 单晶炉石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告22六、实习心得体会半个月的生产实习对我来说，意义颇深！使我不仅熟悉了太阳能电池的生产流程，更让我体验到现代化作业的高效、快捷，尤其是公司良好的工作氛围，对我的人生观、价值观都产生了一定影响。在这短短地紧张而又繁忙的半个月里，我学会了许多从未接触过的东西，受益匪浅！（一）现代化作业手段一片片包装好了的电
46、池片不断的向外运送，送去的不单单是经过了千万道工序以后的产品，更是一种现代科技力量的凝练！从原料的分拣、清洗、烘干、配合到单晶的拉制、加工、切片再到太阳能电池片的制备包装等，每一个环节都做的滴水不漏，不光有严密、科学的工艺流程，更有技艺精湛的技术人员的操作，不论是硬件的设施、设备，还是软件的技术力量，都体现了信息时代下的现代化作业的方式、方法，给企业带来了前所未有的经济效益。（二）对产品的深刻认识虽然穿梭于繁忙而有序的生产车间的时间不是很长，但经过专业人士的耐心讲解对太阳能产业有了全新的理解。不仅知道了太阳能电池生产的工艺流程还对其生产设备有了一定的了解。产品的好坏并不是一个人、一个步骤所决定
47、的，需要一条生产线上众多工人的精诚合作以及优良的设备才会生产处优质的产品。（三）良好的工作氛围走进车间的那一刻，我被整个工作的场面震撼了，眼前的一切并非我想像的那样糟糕，整洁的工作环境；井然有序的设施、设备；忙碌而又节奏的身影，这一切使我摒弃了以前对车间那种凌乱不堪的印象。人与人配合的那种默契，并非每个公司都会具有的；人们之间团结协作的精神，使工作顺利的进展；互帮互助的良好作风，使人感到工作的轻松和愉快。在这里，我学会了与人合作，工作要认真细心、负责任。（四）自我认识的改变经过半个月的实习，我对未来充满了美好的憧憬，在未来的日子里，我将做到以下几点：1）继续学习，不断提升理论素养。在信息时代，
48、学习是不断地汲取新信息，获得事业进步的动力。作为一名年轻人更应该把学习作为保持工作积极性的重要途径。走上工作岗位后，要积极响应单位号召，结合工作实际，不断学习理论、技能知识和社会知识，用先进的理论武装头脑，用精良的业务知识提升能力，以广博的社会知识拓展视野。石家庄铁道大学材料科学与工程学院生产实习报告232）努力实践，自觉进行角色转化。“理论是灰色的，生活之树常青”，只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价值，也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验。同样，一个人的价值也是通过实践活动来实现的，也只有通过实践才能锻炼人的品质，彰现人的意志。从学校走向社会，首要面临的问题便是角色转换的问题。从一
49、个我们转化为一个单位人，在思想的层面上，必须认识到二者的社会角色之间存在着较大的差异。我们时代只是单纯的学习知识，而社会实践则意味着继续学习，并将知识应用于实践，我们时代可以自己选择交往的对象，而社会人则更多地被他人所选择。诸此种种的差异。不胜枚举。但仅仅在思想的层面上认识到这一点还是不够的，而是必须在实际的工作和生活中潜心体会，并自觉的进行这种角色的转换。3）提高工作积极性和主动性半个月的实习期很快过去了，是开端也是结束。展现在自己面前的是一片任自己驰骋的沃土，也分明感受到了沉甸甸的责任。在今后的工作和生活中，我将继续学习，深入实践，不断提升自我，努力创造业绩，继续为社会创造更多的价值。七、总结生产实习是学校教学的重要补充部分，是区别于普通学校教育的一个显著特征，是教育教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节。它是与今后的职业生活最直接联系的，我们在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡，因此生产实习是培养技能型人才，实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教
