硅太陽能電池污水處理

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一、 硅太陽能電池生產(chǎn)中在腐蝕清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工藝過程中須使用KOH、IPA、鉻酸、HF、HCl、H2SO4等化學(xué)藥品，相應(yīng)的產(chǎn)生含IPA濃廢液污水和含氟廢液污水、含鉻污水等。
 
二、 硅太陽能電池的主要生產(chǎn)工序如下：清洗：清洗的主要目的是去除硅片上的污物。制絨：硅晶太陽能電池的制絨工藝是加入鉻酸或HNO3、HF、H2SO4的強(qiáng)氧化性溶液將切割后硅片上的污物清除，在硅片上形成減反織構(gòu)。
 
擴(kuò)散：磷擴(kuò)散是在硅片表層摻入純雜質(zhì)原子的過程。
 
刻蝕、去PSG：利用HF溶液對硅片邊緣進(jìn)行腐蝕，去除硅片邊緣的PN結(jié)。去PSG是對刻蝕后硅片上的磷硅玻璃用氫氟酸等清洗的方法進(jìn)行清除。
 
等離子化學(xué)氣相沉積(PECVD)：PECVD被使用來在硅片上沉積氮化硅材料。
 
絲網(wǎng)印刷：是通過絲網(wǎng)印刷機(jī)將銀漿或鋁漿等導(dǎo)電材料印刷在硅片上。
 
三、以晶體硅太陽能電池污水處理為例，介紹采用“絮凝沉淀+酸堿中和+活性污泥處理工藝”。
 
太陽能電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等。單晶硅、多晶硅太陽能電池，統(tǒng)稱為晶體硅太陽能電池。它們的發(fā)電原理基本相同。
 
晶體硅太陽電池的生產(chǎn)過程大致可分為五個步驟：①提純過程；②拉棒過程；③切片過程；④制電池過程；⑤封裝過程。
 
1表面腐蝕：在制造電池之前要先進(jìn)行硅片的表面準(zhǔn)備，包括硅片的化學(xué)清洗和硅片的表面腐蝕。通過化學(xué)清洗去除玷污在硅片上的各種雜質(zhì)。通過表面腐蝕除去硅片表面的切割損傷，獲得適合制結(jié)要求的硅表面。
 
2制絨：單晶硅的制絨工藝是堿制絨，利用氫氧化鈉(混合)溶液對單晶硅片進(jìn)行各向異性腐蝕來制備絨；多晶硅的制絨工藝是酸制絨，通過加入鉻酸和氫氟酸，利用鉻酸的強(qiáng)氧化性將切割后硅片上的污物清除，導(dǎo)致硅片表面產(chǎn)生球形腐蝕坑，從而使硅片表面對光線的吸收增強(qiáng)，降低表面反射率，達(dá)到在硅片上形成減反機(jī)構(gòu)的目的。
 
3去磷硅玻璃(PSG)及去邊緣P-N結(jié)：一般是將硅片侵入稀釋的HF中，以去除磷硅玻璃。與此同時，去除擴(kuò)散過程中硅片周邊表面形成的擴(kuò)散層，以消除電池正負(fù)極短路。
 
因污水中含有難降解的類似聚乙二醇等高分子有機(jī)聚合物，一般好氧處理需較長停留時間才能將有機(jī)物去除，因此，設(shè)計(jì)先進(jìn)行厭氧預(yù)處理后，在厭氧菌的降解下使聚合物碳鏈斷裂成小分子的醇類、醋酸根陰離子等，同時分解部分有機(jī)物，降低污水中的有機(jī)物含量。