CN103746028A - 晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种成品晶硅太阳能电池片并联电阻偏小的处理方法，尤其是晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法。其特点是，包括如下步骤：（1）收集因漏电流大导致的不合格电池片，通过测试识别出所有电池片（4）边缘的漏电位置；（2）将电池片（4）堆叠放置在一起；（3）采用250目或以上的细砂纸打磨漏电位置；（4）用干燥的无尘布擦去打磨位置处的较大颗粒，再采用无水乙醇湿润的无尘布擦拭从而去掉全部粉尘即可。本发明提供了一种晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，经过试用证明可以对因边缘局部漏电大、并联电阻小造成的不合格晶硅太阳能电池片进行修复处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种成品晶硅太阳能电池片并联电阻偏小的处理方法，尤其是晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法。
背景技术
晶硅太阳能电池的转换效率和电性能与并联电阻有很大关系，并联电阻过小，将会导致工作电流减小，实际输出电压减小，最终影响晶硅电池的转换效率，导致电性能极大降低。
目前成熟的晶硅太阳能电池片的制作中，主要采用工艺步骤为：表面制绒、扩散制结、刻蚀、去磷硅玻璃、沉积减反射膜、印刷电极、烧结、测试分选。在实际生产过程中，采用上述工艺生产的电池片中会存在不同比例的并联电阻偏小的电池片。上述现象除了与原材料硅片有直接关系外，也与加工过程中的某些不当之处有密切关系。加工过程导致成品电池片并联电阻偏小主要由三种情况引起：
第一种，刻蚀造成。扩散后硅片在表面与四周形成pn结，硅片四周的pn结会造成短路。刻蚀是将扩散过程中在硅片边缘形成的pn结短路导电层去除的过程，目前通常采用采用等离子刻蚀或者化学湿法刻蚀。等离子干法刻蚀中硅片堆叠放置，由于硅片放置不整齐，或者等离子气体不均匀等，会导致刻蚀不过。化学湿法因为化学腐蚀液的配比、使用寿命、液体水平液位波动等也会导致刻蚀不过。
第二种：印刷电极，尤其是印刷铝背场造成。目前普遍采用丝网印刷工艺印刷电极收集电流达到到导电的作用。在电极印刷中，若印刷台面上有Ag-Al浆料，尤其是在硅片边缘的Ag-Al浆料，非常容易造成电池短路和漏电。此外，在印刷铝背场中，由于图案错位导致的边缘漏浆不容易被发现，一般只有烧结后多篇堆叠到一起才明显可见。
第三种：烧结。配合丝网印刷工艺，需要采用烧结固化浆料才能得到最终的电池片。快速烧结炉中硅片在点接触的履带上放置，若履带与硅片的接触点沾有脏污尤其是Ag-Al浆料，则容易带来漏电。第二种与第三种漏电的情况很容易通过EL检测发现，图2显示了典型的这类漏电示例。
对于第一种漏电，在刻蚀多采用检验抽检方式，因此不能完全留住不合格半成品，且不合格半成品的返工复杂，导致产品合格率降低，造成损失。对于第二种和第三种漏电，已经印刷烧结完成的电池片目前没有适合产业化操作的返工工艺，且硅片附件生产过程、原辅材料等后成本高，因此大多这一类型的电池片采用降级甚至废片处理，减少部分经济损失，如果工艺控制不好或者一些意外情况，因并联电阻小、漏电大造成的转换效率低的太阳能电池片会增多，造成成品的经济损失更大。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，经过该方法处理后能够使晶硅太阳能电池片边缘局部漏电流减少、并联电阻提高。
一种晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特别之处在于，包括如下步骤：
（1）收集因漏电流大导致的不合格电池片，通过测试识别出所有电池片4边缘的漏电位置；
（2）将电池片4堆叠放置在一起，在该堆叠的电池片4两侧分别依次设有缓冲软垫3、硬质垫2，还包括夹具1，该夹具1将堆叠的电池片4两侧的硬质垫2夹持住从而将所有电池片4夹紧；
（3）采用250目或以上的细砂纸打磨漏电位置，控制打磨深度0.1-0.5mm；
（4）用干燥的无尘布擦去打磨位置处的较大颗粒，再采用无水乙醇湿润的无尘布擦拭从而去掉全部粉尘即可。
步骤（1）中的测试是指采用晶硅太阳能电池EL测试设备进行12V反向偏转电压测试。
步骤（1）中的不合格电池片是指漏电流Irev≥3A的太阳能电池片。
步骤（2）中将电池片4堆叠放置时，使所有电池片4的边缘对齐，并且使相邻电池片4之间的漏电位置相连。
步骤（2）中的缓冲软垫3采用珍珠塑料泡沫材质，厚度为5～10mm，硬质垫2采用聚四氟乙烯材质，厚度为5～10mm。
步骤（4）中去掉全部粉尘后还要去掉夹具1，重新测试电池片4，当漏电流合格后重新按转换效率分档，再包装电池片4。
本发明提供了一种晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，经过试用证明可以对因边缘局部漏电大、并联电阻小造成的不合格晶硅太阳能电池片进行修复处理，尤其是对因为刻蚀未过、印刷漏浆造成的点漏浆成品电池片处理具有良好的修复效果，经过处理后的不合格晶硅太阳能电池片中的大部分能够变为合格产品。
附图说明
附图1为合格电池片的EL测试图；
附图2为附着有铝浆造成漏电的电池片的EL反向漏电测试图，图中有白色亮点，在正常情况反向测试的时候应该是全部黑色，表明没有任何漏电；但是如果因为例如铝浆导致边缘漏电，在反向测试的时候漏电处是白色的，其余不漏电的地方是黑色的，本发明工艺对于这种片子的处理也很有效果；
附图3为本发明方法的流程图；
附图4为本发明方法所用处理装置的剖视图。
具体实施方式
实施例1：
（1）收集因漏电流大导致的不合格电池片，通常该不合格电池片是指漏电流Irev≥3A的太阳能电池片，具体对于单晶硅电池片和多晶硅电池片的漏电流Irev要求不同，多晶硅电池片的漏电流Irev稍大，一般为5A，单晶硅电池片的漏电流Irev一般为3A，当然对于具体尺寸的电池片还可以有更具体的要求。通过测试识别出所有电池片4边缘的漏电位置，该测试是指采用晶硅太阳能电池EL测试设备进行12V反向偏转电压测试；
（2）将20块电池片4堆叠放置在一起，将电池片4堆叠放置时，使所有电池片4的边缘对齐，并且尽可能使相邻电池片4之间的漏电位置相连，如图4所示，在该堆叠的电池片4上、下两侧分别依次设有缓冲软垫3、硬质垫2，还包括夹具1，该夹具1将堆叠的电池片4两侧的硬质垫2夹持住从而将所有20块电池片4夹紧；上述的缓冲软垫3采用珍珠塑料泡沫材质，厚度为8mm，硬质垫2采用聚四氟乙烯材质，厚度为8mm；
（3）采用250目的细砂纸打磨漏电位置，控制打磨深度0.3mm；
（4）用干燥的无尘布擦去打磨位置处的较大颗粒，再采用无水乙醇湿润的无尘布擦拭从而去掉全部粉尘即可；去掉全部粉尘后还要去掉夹具1，重新测试电池片4，当漏电流合格后重新按转换效率分档，再包装电池片4。
因印刷铝背场边缘局部漏浆导致在125*125单晶硅电池中出现漏电流大于0.6A，并且电池片边缘出现点状漏浆造成外观不合格（丝网印刷铝浆后电池片边缘出现点状漏浆，参见图4中位置）造成次级品总计3802片，采用上述处理方法，经测试后选择漏浆位置一致的电池片4堆叠放置，采用280目细砂纸打磨，打磨深度0.3mm，之后采用干无尘布擦拭后，再采用湿润无水乙醇的无尘布擦拭干净打磨位置，待干燥后重新测试得到3459片合格产品，达到90.97%的处理成功率。处理结果详见下表1。
表1：125*125单晶硅电池边缘漏电处理效果对比
根据上表，本发明工艺对于由于边缘漏电造成的电池片不良效果明显，处理后漏电流Irev显著降低（0.6654A降低为0.3995A），并联电阻Rsh也略微增大（32.35Ω增加到34.07Ω），转换效率Ncell增加（17.10%增加至17.50%）。原来3802片因铝浆漏浆外观不合格造成次级品处理后有3459片外观合格，成品率为90.97%。因此上述工艺把漏浆处打磨后电池片的外观是合格的，对于因漏浆造成漏电、最终造成转换效率低也是有帮助的，能够提高转换效率。
实施例2：
因印刷铝背场边缘局部漏浆导致在156*156多晶硅电池中出现漏电流大于1A，并且外观不合格造成次级品总计1462片，经测试后选择漏浆位置一致的电池片4堆叠放置，采用280目细砂纸打磨，打磨深度不超过0.3mm，采用干无尘布擦拭后，采用湿润无水乙醇无尘布擦拭干净打磨位置，待干燥后重新测试得到1256片合格产品，达到85.96%的成品率。其它部分与实施例1相同。处理结果详见下表2。
表2：156*156多晶硅电池边缘漏电处理效果对比
根据上表，处理后Irev显著降低（1.060A降低为0.633A），并联电阻Rsh也略微增大（83.40Ω增加到87.57Ω），转换效率Ncell增加（16.50%增加至16.63%）。原来1462片因外观不合格造成次级品处理后有1256片外观合格，成品率为85.96%。
Claims (6)
1.一种晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）收集因漏电流大导致的不合格电池片，通过测试识别出所有电池片（4）边缘的漏电位置；
（2）将电池片（4）堆叠放置在一起，在该堆叠的电池片（4）两侧分别依次设有缓冲软垫（3）、硬质垫（2），还包括夹具（1），该夹具（1）将堆叠的电池片（4）两侧的硬质垫（2）夹持住从而将所有电池片（4）夹紧；
（3）采用250目或以上的细砂纸打磨漏电位置，控制打磨深度0.1-0.5mm；
（4）用干燥的无尘布擦去打磨位置处的较大颗粒，再采用无水乙醇湿润的无尘布擦拭从而去掉全部粉尘即可。
2.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特征在于：步骤（1）中的测试是指采用晶硅太阳能电池EL测试设备进行12V反向偏转电压测试。
3.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特征在于：步骤（1）中的不合格电池片是指漏电流Irev≥3A的太阳能电池片。
4.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特征在于：步骤（2）中将电池片（4）堆叠放置时，使所有电池片（4）的边缘对齐，并且使相邻电池片（4）之间的漏电位置相连。
5.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特征在于：步骤（2）中的缓冲软垫（3）采用珍珠塑料泡沫材质，厚度为5～10mm，硬质垫（2）采用聚四氟乙烯材质，厚度为5～10mm。
6.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片边缘局部漏电的处理方法，其特征在于：步骤（4）中去掉全部粉尘后还要去掉夹具（1），重新测试电池片（4），当漏电流合格后重新按转换效率分档，再包装电池片（4）。
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