CN102832291A - 太阳能电池制绒方法 - Google Patents

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祁宏山
肖新民
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Abstract

本发明涉及太阳能电池制作技术领域，特别是一种太阳能电池制绒方法。该方法，首先采用金刚石砂喷砂的方法处理硅片的表面，喷砂处理后的硅片首先采用HF和HNO3的混合溶液进行清洗，然后采用KOH溶液清洗。本发明的有益效果是：采用机械喷砂制绒方法，可减少使用制绒药液，降低废液处理成本。有规则的金属砂颗粒冲击后的硅片表面，并通过HF和HNO3的混合溶液和KOH溶液处理机械制绒后的表面，形成较规则的缺陷少的硅片绒面，大大降低硅片表面的光反射率，提高了电池片转换效率。

Description

太阳能电池制绒方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制作技术领域，特别是一种太阳能电池制绒方法。
背景技术
太阳能电池片制作中，硅片表面的制绒是第一步工序，也是十分关键的一个工艺步骤。目前多采用化学药液与硅片的表面反应进行制绒，制绒过程中对制绒药液的消耗量极大，设备成本，废液处理成本也很高。因为化学制绒而增加的硅片表面面积有限，硅片表面反射率大于20%，直接影响了最后的电池片转换效率。
专利文献CN102189490A公开了一种太阳能电池用单晶硅片的机械式制绒方法，其采用喷砂的方法对硅片进行制绒，但是采用这种喷砂制绒方法制作的硅片，制绒均匀性差，损伤层无法去除，电池过尖峰出现几率高引起电池组件功率衰减大，不利于提高太阳能电池的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种太阳能电池制绒方法，克服机械喷砂制绒表面缺陷多的缺陷，提高制绒效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能电池制绒方法，首先采用金刚石砂喷砂的方法处理硅片的表面，喷砂处理后的硅片首先采用HF和HNO3的混合溶液进行清洗，然后采用KOH溶液清洗。
为达到较好的制绒效果，进一步限定，HF和HNO3的混合溶液的质量百分数为5%~10%，混合比例为5:1~2，在HF和HNO3的混合溶液中的处理时间为1~10min，KOH溶液的质量百分数为3%~8%，处理时间为1~5min。
KOH溶液清洗后的硅片依次进行水洗、烘干。
为了进一步提高喷砂制绒的效果，优选金刚石砂选择颗粒粒度在2~10um的金刚石砂，金刚石砂是带尖角的八面体结构。
为了进一步提高喷砂制绒的效果，优选采用高速气流通过喷嘴将金刚石砂喷射在硅片表面，喷嘴气压为0.1Mpa~2Mpa。
本发明的有益效果是：采用机械喷砂制绒方法，可减少使用制绒药液，降低废液处理成本。有规则的金属砂颗粒冲击硅片表面形成类金字塔的绒面结构，并有较好的均匀性，通过HF和HNO3的混合溶液和KOH溶液处理机械制绒后的表面,去除机械喷砂后形成的表面损伤层，并大大减少绒面过尖峰的出现，避免在组件端的功率衰减。形成的较规则的缺陷少的硅片绒面，大大降低硅片表面的光反射率，提高了电池片转换效率。
附图说明
图1是本发明的制绒流程图；
具体实施方式
一种太阳能电池制绒方法，首先筛选颗粒粒度小于10um的金刚石砂作为喷砂用金刚石砂，金刚石砂外形形状要求是带尖角的八面体结构。利用高速气流将金刚石砂喷射在硅片表面，由于急速的冲击作用，使得硅片表面被八面体金刚石砂冲击出类似倒金字塔的形状。在金刚石砂冲击硅片表面完成后，将表面的金刚石砂利用气体吹走，并进行回收，实现多次重复利用。最后对硅片表面进行去损伤层清洗，对硅片表面进行去损伤层清洗的过程为：首先采用HF和HNO3的混合溶液进行清洗，然后采用KOH溶液清洗。
结合图1所述的流程图，对本发明的优选实施例进行说明：
首先选择颗粒粒度的2~10um的金刚石砂作为喷砂用金刚石砂，金刚石砂的形状为八面体结构，有较好的耐磨性。硅片进入制绒腔室后，被放置在有真空吸附的承载盘上面，承载盘大小与硅片尺寸相当，可做多个排列。金刚石砂喷注头可以活动，运动速度在3-20mm/s可调。喷注头上面布置一排小喷嘴，喷嘴直径在2-30mm。喷嘴气压在0.1Mpa~2Mpa可调，喷注头距离硅片距离在10~100mm可调。硅片完成金刚石制绒处理后，进行硅片表面清扫，清扫由与水平面倾斜30~60度角的气嘴吹气完成。清扫一方面可实现对硅片表面的清洁，另一方面可回收金刚石砂，实现金刚石砂的重复利用。最后对硅片进行损伤层去除，HF和HNO3的混合溶液的质量百分数为5%~10%，混合比例为5:1~2，在HF和HNO3的混合溶液中的处理时间为1～10min，再进行KOH溶液清洗，KOH溶液的质量百分数为3%~8%，处理时间为1~5min。一方面中和酸液，另一方面去除硅片表面的多孔硅，最后进行水洗和烘干，完成硅片的制绒工艺。

Claims (6)

1.一种太阳能电池制绒方法，其特征是：首先采用金刚石砂喷砂的方法处理硅片的表面，喷砂处理后的硅片首先采用HF和HNO3的混合溶液进行清洗，然后采用KOH溶液清洗。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池制绒方法，其特征是：所述的HF和HNO3的混合溶液的质量百分数为5%~10%，混合比例为5:1~2，在HF和HNO3的混合溶液中的处理时间为1~10min，KOH溶液的质量百分数为3%~8%，处理时间为1~5min。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池制绒方法，其特征是：KOH溶液清洗后的硅片依次进行水洗、烘干。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池制绒方法，其特征是：所述的金刚石砂选择颗粒粒度小于10um的金刚石砂，金刚石砂是带尖角的八面体结构。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池制绒方法，其特征是：金刚石砂选择颗粒粒度小于10um的金刚石砂。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池制绒方法，其特征是：采用高速气流通过喷嘴将金刚石砂喷射在硅片表面，喷嘴气压为0.1Mpa~2Mpa。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121219