CN103721968A - 一种提高电池转换效率的制绒清洗方法 - Google Patents

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顾冬生
戴王帅
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Abstract

本发明是一种提高电池转换效率的制绒清洗方法，该制绒方法包括如下步骤：A、预清洗；B、纯水清洗；C、碱液制绒，在上述硅片表面形成均匀的金字塔绒面；D、纯水溢流；E、氢氟酸处理，去除硅片表面的二氧化硅层；F、纯水溢流，清洗掉步骤E中的硅片表面的药液残留；G、盐酸处理；H、纯水溢流，清洗掉步骤G中硅片表面的药液残留，在步骤A预清洗中，使用超声波震动。本发明把盐酸处理洗槽防止在氢氟酸处理之前，可以有效的去除金属离子，提高太阳能电池转化效率，效率提高0.2%-0.3%。本发明方法简单，操作方便，工艺简单，可有效的提高太阳能电池的转化效率。

Description

一种提高电池转换效率的制绒清洗方法
技术领域
    本发明涉及太阳能电池的生产方法技术领域，具体的说是涉及一种提高电池转换效率的制绒的清洗方法。
背景技术
    随着经济的快速发展，能源消耗越来越多，一些非再生资源例如石油的贮存量也日益减少，人们需要开拓新的能源领域，太阳能电池即是近年来开发的一种新型能源，太阳能电池的用途广泛，不仅可以应用于高原等边远地区，还可以应用在通讯等领域，目前各国科研工作者都在研究开发如何实现太阳能电池的高效率。金属离子对太阳能电池的负面影响很大，当光照射到p－n结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。 但是如果电池片的表面存在金属离子，会将半导体内部结附近生成的载流子复合，电子空穴对成对消失，大大降低了少数载流子的寿命和光生电流，从而导致电池的转化效率降低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种提高电池转换效率的制绒的清洗方法，该方法有效的去除金属离子，提高太阳能电池的转化效率。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明是一种提高电池转换效率的制绒清洗方法，该制绒方法包括如下步骤：
A、预清洗：使用浓度为4%的双氧水和质量体积比为0.25%的氢氧化钠对硅片进行超声清洗，清洗时间为3-5分钟，温度为60-65度；
    B、纯水清洗：使用经过设备处理的电阻率达到18MΩ·cm的高电阻率水进行室温漂洗1分钟；
C、碱液制绒：将上述硅片放入质量体积比为1.5-1.75%的氢氧化钠和浓度为1.4%-1.8%的制绒添加剂混合溶液中制绒，反应温度80度，反应时间18-20分钟，在上述硅片表面形成均匀的金字塔绒面；
D、纯水溢流：使用纯水清洗掉步骤C中硅片表面药液残留物质；
E、氢氟酸处理：将上述硅片放入氢氟酸溶液中处理3-5分钟，去除硅片表面的二氧化硅层；
    F、纯水溢流：将上述硅片放入纯水中清洗，清洗掉步骤E中的硅片表面的药液残留；
   G、盐酸处理：将上述硅片放入盐酸中去除金属离子；
   H、纯水溢流：将上述硅片放入纯水中溢流，清洗掉步骤G中硅片表面的药液残留。
    本发明的进一步改进在于：在步骤A预清洗中，使用超声波震动。
本发明的有益效果是：本发明把盐酸处理洗槽防止在氢氟酸处理之前，可以有效的去除金属离子，提高太阳能电池转化效率，效率提高0.2%-0.3%。
本发明方法简单，操作方便，工艺简单，可有效的提高太阳能电池的转化效率。
 具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
本发明是一种提高电池转换效率的制绒清洗方法，所述制绒方法包括如下步骤：
    A、预清洗：使用浓度为4%的双氧水和质量体积比为0.25%的氢氧化钠对硅片进行超声清洗，清洗时间为3-5分钟，温度为60-65度，预清洗的目的是清洗掉硅片在切割过程中留下的机械损伤层、油污、手指印等一些其他污染杂质；
    B、纯水清洗：使用经过设备处理的电阻率达到18MΩ·cm的高电阻率水进行室温漂洗1分钟，洗净硅片表面的药液残留，不只是双氧水，还包括氢氧化钠及硅酸钠等脏污；
    C、碱液制绒：将上述硅片放入质量体积比为1.5-1.75%的氢氧化钠和浓度为1.4%-1.8%的制绒添加剂混合溶液中制绒，反应温度80度，反应时间18-20分钟，在上述硅片表面形成均匀的金字塔绒面，使硅片表面金字塔绒面大小1-3微米绒面，硅片减重0.3g，且硅片表面干净无污点、无发白发亮、水纹等异常现象； 
D、纯水溢流：使用纯水清洗掉步骤C中硅片表面药液残留物质，使用循环的纯水冲洗硅片表面工序C中药液残留；
E、氢氟酸处理：将上述硅片放入氢氟酸溶液中处理3-5分钟，去除硅片表面的二氧化硅层，防止硅片的二氧化硅层下，存在金属离子等杂质，若二氧化硅不先去除，金属离子也去不净；
   F、纯水溢流：将上述硅片放入纯水中清洗，清洗掉步骤E中的硅片表面的药液残留；
   G、盐酸处理：将上述硅片放入盐酸中去除金属离子，盐酸的氯离子能与Fe3+、Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金属离子形成可溶于水的络合物，达到去除金属离子的作用，减少电池片复合中心的形成，降低光生载流子的复合，提高使用寿命；
   H、纯水溢流：将上述硅片放入纯水中溢流，清洗掉步骤G中硅片表面的药液残留。
在步骤A预清洗中，使用超声波震动。
本发明把盐酸处理洗槽防止在氢氟酸处理之前，可以有效的去除金属离子，提高太阳能电池转化效率，效率提高0.2%-0.3%。
本发明方法简单，操作方便，工艺简单，可有效的提高太阳能电池的转化效率。

Claims (2)

1.一种提高电池转换效率的制绒清洗方法，其特征在于：所述制绒方法包括如下步骤：
A、预清洗：使用浓度为4%的双氧水和质量体积比为0.25%的氢氧化钠对硅片进行超声清洗，清洗时间为3-5分钟，温度为60-65度；
B、纯水清洗：使用经过设备处理的电阻率达到18MΩ·cm的高电阻率水进行室温漂洗1分钟；
    C、碱液制绒：将上述硅片放入质量体积比为1.5-1.75%的氢氧化钠和浓度为1.4%-1.8%的制绒添加剂混合溶液中制绒，反应温度80度，反应时间18-20分钟，在上述硅片表面形成均匀的金字塔绒面； 
    D、纯水溢流：使用纯水清洗掉步骤C中硅片表面药液残留物质；
    E、氢氟酸处理：将上述硅片放入氢氟酸溶液中处理3-5分钟，去除硅片表面的二氧化硅层；
   F、纯水溢流：将上述硅片放入纯水中清洗，清洗掉步骤E中的硅片表面的药液残留；
   G、盐酸处理：将上述硅片放入盐酸中去除金属离子；
   H、纯水溢流：将上述硅片放入纯水中溢流，清洗掉步骤G中硅片表面的药液残留。
2.根据权利要求1所述一种提高电池转换效率的制绒清洗方法，其特征在于：在步骤A预清洗中，使用超声波震动。
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