CN102496662B

CN102496662B - 一种太阳能电池不合格半成品的处理方法

Info

Publication number: CN102496662B
Application number: CN2011104600222A
Authority: CN
Inventors: 王志国; 李龙; 王涛; 张占; 郎芳; 孙小娟
Original assignee: Baoding Tianwei Yingli New Energy Resources Co Ltd
Current assignee: Baoding Tianwei Yingli New Energy Resources Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102496662A

Abstract

本发明实施例公开了一种太阳能电池不合格半成品的处理方法，该方法包括：将太阳能电池不合格半成品按印刷前造成的缺陷和印刷后造成的缺陷分为两类，并分别记为第一类不合格半成品和第二类不合格半成品；去除第二类不合格半成品上的浆料，之后用碱性溶液对其进行清洗；判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷，如果否，则将其记为第三类不合格半成品；采用酸性溶液对第一类不合格半成品和第三类不合格半成品进行清洗，之后进行制绒。采用该方法对太阳能电池不合格半成品进行处理后，可减少太阳能电池不合格半成品的库存，提高太阳能电池的成品合格率，而且不会影响正常生产。

Description

一种太阳能电池不合格半成品的处理方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种太阳能电池不合格半成品的处理方法。

背景技术

常规太阳能电池的制备过程主要包括：制绒、扩散、湿法刻蚀、PECVD、印刷、烧结和测试。其中，制绒主要是利用化学药品将P型硅片的表面腐蚀成凹凸不平的表面结构，增加光在硅片表面的反射次数，从而达到增加光吸收的目的；扩散是在P型硅片的表面扩散一薄层的N型硅，从而形成PN结；湿法刻蚀是利用一定比例的化学药品对硅片的腐蚀特性，除去硅片背面及周边的扩散层，达到使硅片正面和背面绝缘的目的；PECVD是在硅片表面沉积一层折射率低于硅片本身折射率的氮化硅薄膜，从而起到减反射的作用；印刷是利用丝网印刷技术，在硅片表面涂上一层具有导电性能的浆料，在经过后面的高温烧结炉烧结后，与硅片表面形成良好的欧姆接触，至此，成品电池制备完成。测试是对每一片太阳能电池的电性能参数进行评测。

但是，在太阳能电池制备过程中，每道工序都会因为人为或设备的原因给太阳能电池的表面带来一定的缺陷。比如：制绒工序造成的黄斑，扩散引起的黑斑，湿法刻蚀工序清洗不干净的水痕、残留的药液，PECVD镀膜不合格以及印刷效果不好等。这些具有表面缺陷的半成品硅片，如果直接投入到正常生产中，不仅会影响正常的生产秩序，而且这些具有表面缺陷的半成品硅片经过烧结工序后，会一部分成为不合格电池，一部分成为破损电池，严重影响了太阳能电池的成品合格率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种太阳能电池不合格半成品的处理方法，可以提高太阳能电池的成品合格率，而且不会影响正常生产。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种太阳能电池不合格半成品的处理方法，该方法包括：

将太阳能电池不合格半成品按印刷前造成的缺陷和印刷后造成的缺陷分为两类，并分别记为第一类不合格半成品和第二类不合格半成品；

去除第二类不合格半成品上的浆料，之后用碱性溶液对其进行清洗；

判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷，如果否，则将其记为第三类不合格半成品；

采用酸性溶液对第一类不合格半成品和第三类不合格半成品进行清洗，之后进行制绒。

优选的，上述方法中，去除第二类不合格半成品上的浆料，之后用碱性溶液对其进行清洗，具体包括：

采用酒精分别擦拭第二类不合格半成品正面的银浆料和背面的铝浆料；

将擦拭下来的银浆料和铝浆料分别收集起来以便回收利用；

将去除浆料后的第二类不合格半成品放入盛有碱性溶液的清洗槽内；

开启清洗槽上的超声发生器，使所述第二类不合格半成品在所述碱性溶液中进行超声清洗。

优选的，上述方法中，判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷，如果否，则将其记为第三类不合格半成品，具体包括：

判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品是否是因硅片本身的缺陷而形成，如果否，则对其进行印刷；如果是，则进行下一步骤；

判断因硅片本身的缺陷而形成的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷；如果否，则将其记为第三类不合格半成品。

优选的，上述方法中，所述酸性溶液为氢氟酸溶液。

优选的，上述方法中，所述碱性溶液为HCS硅片清洗剂。

优选的，上述方法中，所述碱性溶液的浓度为0.7％～0.8％。

优选的，上述方法中，所述碱性溶液的温度为65℃～75℃。

优选的，上述方法中，使所述第二类不合格半成品在所述碱性溶液中进行超声清洗的时间为3～4小时。

优选的，上述方法中，使所述第二类不合格半成品在所述碱性溶液中进行超声清洗，之后还包括：

采用纯水对所述第二类不合格半成品进行冲洗；

将冲洗后的第二类不合格半成品甩干。

优选的，上述方法中，采用纯水对所述第二类不合格半成品进行冲洗的时间为10～15分钟。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的技术方案，将太阳能电池制造各工序中所产生的太阳能电池不合格半成品挑选出来，按照印刷前造成的缺陷和印刷后造成的缺陷分成两类，分别记为第一类不合格半成品和第二类不合格半成品，然后对第二类不合格半成品进行一定的处理，将其中不能通过印刷工艺而消除缺陷的太阳能电池不合格半成品分离出来，记为第三类不合格半成品。然后针对这三类不合格半成品所产生的不同原因，分开进行处理。其中，对第二类不合格半成品重新印刷即可清除表面的缺陷，然后经过烧结制成合格的太阳能电池，而第一类不合格半成品和第三类不合格半成品，则需要利用酸性溶液对其进行清洗，清除太阳能电池不合格半成品表面的各种缺陷，再重新经过制绒等工序，才能进行印刷烧结，制成合格的太阳能电池。这种对太阳能电池不合格半成品分类处理的方法，能够将太阳能电池不合格半成品表面的各种缺陷很好的清除干净，然后再投入生产，从而可减少太阳能电池不合格半成品的库存，提高太阳能电池的成品合格率，而且不会影响正常生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的太阳能电池不合格半成品处理方法的总流程图；

图2为本发明实施例所提供的太阳能电池不合格半成品处理方法的具体流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，在太阳能电池制备过程中，每道工序都会因为人为或设备的原因给太阳能电池的表面带来一定的缺陷。如果这些表面缺陷不清除干净，直接投入正常生产中，不仅会影响正常生产秩序，而且这些具有表面缺陷的半成品经过烧结工序后，一部分成为不合格电池，一部分成为破损电池，会严重影响太阳能电池的成品合格率和转换效率。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种太阳能电池不合格半成品的处理方法，结合图1和图2，该方法包括以下步骤：

步骤S1：将太阳能电池不合格半成品按印刷前造成的缺陷和印刷后造成的缺陷分为两类，并分别记为第一类不合格半成品和第二类不合格半成品。

太阳能电池的制造工序主要包括：制绒、扩散、湿法刻蚀、PECVD、印刷、烧结、测试以及包装，每道工序都会因为人为或设备的原因给太阳能电池表面带来一定的缺陷。其中，制绒工序会给硅片表面造成黄斑；扩散会在硅片表面引起黑斑；湿法刻蚀工序清洗不干净，硅片表面会滞留水痕，还会存在残留的药液；PECVD工序并不能保证每个硅片的表面的镀膜都合格，会产生一些镀膜不合格的半成品；印刷效果不好也会给太阳能电池带来一定的质量问题。这些具有缺陷的半成品经过烧结后，一部分会成为不合格电池，一部分会成为破损电池，严重影响到太阳能电池的成品合格率。

因此，正常生产过程中，首先将每道工序后所产生的太阳能电池不合格半成品全部挑选出来，然后按照太阳能电池不合格半成品是由印刷前各工序造成的，还是由印刷后工序造成的将其分为两类，并分别记为第一类不合格半成品和第二类不合格半成品。

步骤S2：去除第二类不合格半成品上的浆料，之后用碱性溶液对其进行清洗。

由于第二类不合格半成品是在印刷工艺后而形成的，故其上具有印刷浆料，因此，对所述第二类不合格半成品进行处理时，首先去除其上的浆料，然后再利用碱性溶液对其进行清洗，该步骤又可包括如下几个子步骤：

步骤S21：采用酒精分别擦拭第二类不合格半成品正面的银浆料和背面的铝浆料。

印刷工艺过程中，一般是在硅片的正面印上银浆料，背面印上铝浆料。故此步骤中需要采用酒精将第二类不合格半成品正面的银浆料和背面的铝浆料分别擦拭下来，分别擦拭的原因是便于各自回收利用，从而节省成本。

步骤S22：将擦拭下来的银浆料和铝浆料分别收集起来以便回收利用。

步骤S23：将去除浆料后的第二类不合格半成品放入盛有碱性溶液的清洗槽内。

步骤S21中采用酒精擦拭浆料后，去除的只是第二类不合格半成品上的大部分浆料，为了完全、干净地去除第二类不合格半成品上的浆料，则还需对其进行碱性清洗。

本步骤中将去除了大部分浆料后的第二类不合格半成品放入盛有碱性溶液的清洗槽内，或者首先将第二类不合格半成品放入清洗槽内，然后再向清洗槽内通入碱性溶液。所述碱性溶液可以为HCS高纯(低泡型)硅片清洗剂，其色泽为：淡黄色无颗粒透明液；比重为：1.01-1.08；粘度为：3-9公厘泊；PH值：偏碱性；浓度为0.7％～0.8％。清洗时，清洗槽内碱性溶液的温度控制在65℃～75℃之间。

步骤S24：开启清洗槽上的超声发生器，使所述第二类不合格半成品在所述碱性溶液中进行超声清洗。

本发明实施例中所述清洗槽上设置有超声发生器，因此，可以利用超声清洗原理对清洗槽内的第二类不合格半成品进行清洗。

在清洗槽内采用碱性溶液对第二类不合格半成品进行超声清洗后，不仅可以去除第二类不合格半成品上残留的浆料，而且还可去除第二类不合格半成品上的油污或看不见的污染物等。且采用超声清洗比普通的清洗可以将污染物去除得更干净。

本实施例中设置使第二类不合格半成品在碱性溶液中进行超声清洗的时间为3～4小时。

步骤S25：采用纯水对所述第二类不合格半成品进行冲洗。

采用碱性溶液对第二类不合格半成品进行清洗后，将所述第二类不合格半成品从所述碱性溶液中取出，之后用纯水对其进行冲洗，以便将其上的碱性溶液冲洗干净。采用纯水冲洗的时间可以控制在10～15分钟。

为了保证冲洗后的硅片电性能良好，通常需要对表面冲洗不干净的硅片用纯水再冲洗一遍。

步骤S26：将冲洗后的第二类不合格半成品甩干。

步骤S3：判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷，如果否，则将其记为第三类不合格半成品。

由于第二类不合格半成品的缺陷产生原因存在两种可能：一种是硅片本身良好，单纯的印刷效果不好而造成的缺陷；另一种是印刷没有问题，而是硅片本身存在缺陷，主要是硅片本身存在一些锯痕，这些锯痕有些是可以通过印刷工艺来消除缺陷的，而有些则不能，因此需要对第二类不合格半成品再次进行分类，具体为：

步骤S31：判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品是否是因硅片本身的缺陷而形成，如果否，则对其进行印刷；如果是，则进行下一步骤。

如果判断清洗后的第二类不合格半成品不是因硅片本身的缺陷而形成，而是因为印刷效果不好而引进的缺陷，则只要对清洗后的第二类不合格半成品重新进行印刷，即可清除此类缺陷，然后经过烧结制成合格的太阳能电池。

如果判断清洗后的第二类不合格半成品是因硅片本身的缺陷而形成，那么需要进一步判定，即执行步骤S32。

步骤S32：判断因硅片本身的缺陷而形成的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷；如果否，则将其记为第三类不合格半成品。

正如上面所述，硅片本身存在的缺陷多数是存在锯痕，如果在印刷工艺中调整印刷方位，使得栅线与硅片上的锯痕相重合，则可通过印刷工艺来消除此锯痕缺陷；如果不能调整栅线的位置与锯痕重合，则不能通过印刷工艺来消除此锯痕缺陷。因此，本步骤中判断因硅片本身的缺陷而形成的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷；如果否，则将其记为第三类不合格半成品。对第三类不合格半成品(即不能通过印刷工艺而消除缺陷的太阳能电池不合格半成品)，则需要进行相应的处理后再从最初的制绒工艺开始加工。

步骤S4：采用酸性溶液对第一类不合格半成品和第三类不合格半成品进行清洗，之后进行制绒。

所述第一类不合格半成品是由印刷工艺前各工序造成的，其上可能有黄斑、黑斑、手指印、水痕、药液、不合格氮化硅膜等缺陷；所述第三类不合格半成品是在对第二类不合格半成品进行碱性溶液清洗后挑出来的一部分，因此，其上存在氮化硅膜。如果想将此两类太阳能电池不合格半成品加工成合格电池，则需要从制绒工序开始，而在制绒之前，首先要去除其上的缺陷，因此，本步骤中首先采用酸性溶液对第一类不合格半成品和第三类不合格半成品进行清洗，之后进行制绒。

本实施例中所述酸性溶液为氢氟酸溶液。利用氢氟酸溶液对第一类不合格半成品和第三类不合格半成品进行清洗，即可消除这两类太阳能电池不合格半成品上所存在的缺陷，然后用纯水将其表面的酸性溶液冲洗干净，再甩干，即可重新进行制绒、扩散、PECVD等工序，最后经过印刷烧结，制成合格的太阳能电池。

本发明实施例所提供的太阳能电池不合格半成品的处理方法，能够将太阳能电池不合格半成品表面的各种缺陷很好的去除干净，然后经过一定的生产工序，制成合格的太阳能电池，因此，采用本发明所提供的方法，可减少太阳能电池不合格半成品的库存，提高太阳能电池的成品合格率；且不会影响太阳能电池的正常生产；还可大大降低生产成本，带来更大的效益。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种太阳能电池不合格半成品的处理方法，其特征在于，该方法包括：

去除第二类不合格半成品上的浆料，之后用碱性溶液对其进行清洗，以去除第二类不合格半成品上残留的浆料；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，去除第二类不合格半成品上的浆料，之后用碱性溶液对其进行清洗，具体包括：

将擦拭下来的银浆料和铝浆料分别收集起来以便回收利用；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断采用碱性溶液清洗后的第二类不合格半成品能否通过印刷工艺而消除缺陷，如果能，则对其进行印刷，如果否，则将其记为第三类不合格半成品，具体包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性溶液为氢氟酸溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液为HCS硅片清洗剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液的浓度为0.7%～0.8%。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碱性溶液的温度为65℃～75℃。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述第二类不合格半成品在所述碱性溶液中进行超声清洗的时间为3～4小时。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述第二类不合格半成品在所述碱性溶液中进行超声清洗，之后还包括：

采用纯水对所述第二类不合格半成品进行冲洗；

将冲洗后的第二类不合格半成品甩干。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，采用纯水对所述第二类不合格半成品进行冲洗的时间为10～15分钟。