Silisiumskiver er kjernematerialet i den fotovoltaiske halvlederindustrien, med en kompleks produksjonsprosess og høye tekniske krav. Den grunnleggende prosessen for å produsere silisiumskiver er som følger:

1、Råvareforberedelse Råmaterialet for silisiumskiver er silisium med høy renhet, vanligvis i form av polykrystallinsk eller monokrystallinsk silisium. Disse silisiumblokkene blir vanligvis ekstrahert fra malm og deretter raffinert og renset for å produsere polykrystallinsk silisium med høy renhet.

2、 Polykrystallinsk silisiumraffinering Først blir kvartsmalm deoksidert og renset for å fjerne urenheter som jern og aluminium. Deretter, gjennom en kjemisk reaksjon, omdannes det relativt rene silisiumdioksidet (SiO2) til polykrystallinsk silisium. Hovedreaksjonen er SiO2 + C → Si + CO. Karbonmonoksidet (CO) som produseres fordamper og etterlater silisiumkrystaller.

3、 Monokrystallinsk silisiumvekst Det er to hovedmetoder for dyrking av monokrystallinsk silisium: Czochralski (CZ) metoden og Float Zone (FZ) metoden. Czochralski-metoden er mainstream-teknologien, hvor polykrystallinsk silisium plasseres i en digel og varmes opp til smeltet tilstand. En kimkrystall bringes deretter i kontakt med det smeltede silisiumet og trekkes sakte oppover for å danne monokrystallinsk silisium. Float Zone-metoden innebærer oppvarming av en polykrystallinsk silisiumstang i et vakuum eller inertgassmiljø med et elektrisk felt, noe som forårsaker lokal smelting. Ved å flytte oppvarmingssonen og sakte trekke i frøkrystallen, dannes en monokrystallinsk silisiumstav med høy resistivitet og høy renhet.

4、Silisiumblokkbehandling Den dyrkede monokrystallinske silisiumblokken må males for å oppnå en standarddiameter og deretter kuttes i tynne skiver. Kantene på skivene er skarpe og må skråstilles for å lage jevne kanter.

5、Silisiumwaferpolering Poleringsprosessen tar sikte på å gjøre overflaten på silisiumplaten jevnere, fri for skader og sikre konsistens i tykkelsen. Dette trinnet er avgjørende for den påfølgende brikkeproduksjonen.

6, Testing og pakking De polerte silisiumplatene gjennomgår testing av elektriske egenskaper, for eksempel resistivitetstesting. Avhengig av kravene, kan skivene gjennomgå epitaksial vekst for å danne epitaksiale silisiumskiver med spesifikke elektriske egenskaper.