CN103903960A - 一种hit电池前清洗的方法 - Google Patents

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Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种HIT电池前清洗的方法，包括如下步骤：（1）在50～100℃的碱性药液中超声5～10min，然后浸渍10～15min；（2）水洗；（3）在酸性药液Ⅰ中浸渍1～5min，酸性药液Ⅰ为1%～10%HCl、1%～20%添加剂Ⅱ和水的混合液；（4）水洗；（5）在氢氟酸溶液中浸渍1～5min；（6）水洗；（7）酸性药液Ⅱ中浸渍1～5min，酸性药液Ⅱ为5%～20%HF、40%～60%硝酸和水的混合液；（8）水洗；（9）在酸性药液Ⅰ中浸渍1～5min；（10）水洗；（11）在氢氟酸溶液中浸渍1～5min；（12）水洗。本发明能够得到较高的硅片表面质量，从而有效提高HIT电池的效率。

Description

一种HIT电池前清洗的方法
技术领域
本发明涉及一种HIT电池清洗方法，具体涉及一种HIT电池前清洗的方法。
背景技术
HIT是Heterojunction with Intrinsic Thin-layer的缩写,意为本征薄膜异质结。HIT太阳能电池是以光照射侧的p/i型a-Si膜和背面侧的i/n型a-Si膜夹住单结晶Si片的来构成的。它的工作原理和同质结电池的工作原理相似，本征氢化非晶硅层仅起钝化硅片表面和体硅悬挂键的作用。当p型的非晶硅和n型的单晶硅接触后，由于这两种材料的电子和空穴浓度不同，故在材料的交界处存在浓度差，n区中的电子向p区扩散，在n区留下电离施主，形成带正电的区域。P区中的空穴向n区扩散，在p区留下电离受主，形成带负电的区域。此时，在异质结界面附近建立起了一个方向由n区指向p区的内建电场，即p-n结；同时n型的单晶硅与n+的氢化非晶硅形成n-n+结构，形成由n+区指向n区的内建电场，即所谓的背电场。背电场产生的光生电压与HIT太阳电池结构本身的p-n结两端的光生电压极性相同，从而可以提高HIT太阳电池的开路电压。另外，由于背场的存在，使光生载流子受到加速，这也可以看做是增加了载流子的扩散长度，从而增加了这部分少子的收集概率，短路电流得于提高。另外，由于n-n+背场的存在迫使少数载流子远离表面，表面复合率降低，暗电流减少。得益于HIT电池较低的表面复合率，它的开压可以达到700mv以上。也正是由于这个原因相较于其它种类的电池，HIT电池对硅片表面质量的要求更高。这对电池的前清洗工艺提出了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种HIT电池前清洗的方法，能够得到较高的硅片表面质量，从而有效提高HIT电池的效率。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种HIT电池前清洗的方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
（1）在50～100℃的碱性药液中超声5～10min，然后浸渍10～15min，去除硅片表面损伤，所述碱性药液为5%～15%氢氧化钠、0.1%～10%添加剂Ⅰ和水的混合液；
（2）水洗1～5min；
（3）在酸性药液Ⅰ中浸渍1～5min，去除硅片表面金属杂质，所述酸性药液Ⅰ为1%～10%HCl、1%～20%添加剂Ⅱ和水的混合液；
（4）水洗1～5min；
（5）在氢氟酸溶液中浸渍1～5min，硅片脱水并表面钝化；
（6）水洗1～5min；
（7）酸性药液Ⅱ中浸渍1～5min，降低硅片表面的反射率，所述酸性药液Ⅱ为5%～20%HF、40%～60%硝酸和水的混合液；
（8）水洗1～5min；
（9）在酸性药液Ⅰ中浸渍1～5min；
（10）水洗1～5min；
（11）在氢氟酸溶液中浸渍1～5min；
（12）水洗1～5min。
作为一种优选，步骤（1）中所述添加剂Ⅰ为月桂酸二乙醇酰胺。
作为一种优选，步骤（1）中超声的功率为50～800W。
作为一种优选，步骤（3）中所述添加剂Ⅱ为四乙酰乙二胺。
本发明通过如下顺序清洗：去除硅片表面损伤层及有机物→去除硅片表面金属杂质→硅片表面钝化及脱水→降低硅片表面反射率，最终达到提高硅片表面质量，降低反射率的目的。在碱性药液中加入月桂酸二乙醇酰胺，降低水的表面张力，并提高有机化合物的可溶性，使反应产物及时的脱离硅片表面。超声只在抛光开始的头5-10分钟内使用，通过超声快速去除硅片表面损伤，停止超声后减慢损伤去除速率以取得较好的硅片表面，防止反应过快而对硅片造成的破坏。在酸性药液Ⅰ中加入四乙酰乙二胺，利用它能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物的性质，以去除硅片表面的金属杂质。
本发明的有益效果是: 采用本发明对HIT电池进行前清洗，即能够得到较高的硅片表面质量，从而有效提高HIT电池的效率。
具体实施方式
实施例1：一种HIT电池前清洗的方法，依次包括如下步骤：
（1）在70℃的碱性药液中超声5min，超声的功率为500W；然后浸渍10min，去除硅片表面损伤，所述碱性药液为10%氢氧化钠、1%月桂酸二乙醇酰胺和水的混合液；
（2）水洗1min；
（3）在酸性药液Ⅰ中浸渍2min，去除硅片表面金属杂质，所述酸性药液Ⅰ为5%HCl、5%四乙酰乙二胺和水的混合液；
（4）水洗1min；
（5）在氢氟酸溶液中浸渍2min，硅片脱水并表面钝化；
（6）水洗1min；
（7）酸性药液Ⅱ中浸渍2min，降低硅片表面的反射率，所述酸性药液Ⅱ为5%HF、50%硝酸和水的混合液；
（8）水洗1min；
（9）在酸性药液Ⅰ中浸渍1min；
（10）水洗1min；
（11）在氢氟酸溶液中浸渍1min；
（12）水洗1min。
实施例2：又一种HIT电池前清洗的方法，依次包括如下步骤：
（1）在90℃的碱性药液中超声6min，超声的功率为300W；然后浸渍15min，去除硅片表面损伤，所述碱性药液为15%氢氧化钠、5%月桂酸二乙醇酰胺和水的混合液；
（2）水洗5min；
（3）在酸性药液Ⅰ中浸渍3min，去除硅片表面金属杂质，所述酸性药液Ⅰ为8%HCl、10%四乙酰乙二胺和水的混合液；
（4）水洗5min；
（5）在氢氟酸溶液中浸渍3min，硅片脱水并表面钝化；
（6）水洗5min；
（7）酸性药液Ⅱ中浸渍4min，降低硅片表面的反射率，所述酸性药液Ⅱ为20%HF、40%硝酸和水的混合液；
（8）水洗5min；
（9）在酸性药液Ⅰ中浸渍5min；
（10）水洗5min；
（11）在氢氟酸溶液中浸渍4min；
（12）水洗5min。
实施例3：另一种HIT电池前清洗的方法，依次包括如下步骤：
（1）在100℃的碱性药液中超声8min，超声的功率为100W；然后浸渍12min，去除硅片表面损伤，所述碱性药液为10%氢氧化钠、2%月桂酸二乙醇酰胺和水的混合液；
（2）水洗2min；
（3）在酸性药液Ⅰ中浸渍3min，去除硅片表面金属杂质，所述酸性药液Ⅰ为8%HCl、10%四乙酰乙二胺和水的混合液；
（4）水洗2min；
（5）在氢氟酸溶液中浸渍3min，硅片脱水并表面钝化；
（6）水洗2min；
（7）酸性药液Ⅱ中浸渍4min，降低硅片表面的反射率，所述酸性药液Ⅱ为10%HF、60%硝酸和水的混合液；
（8）水洗2min；
（9）在酸性药液Ⅰ中浸渍2min；
（10）水洗2min；
（11）在氢氟酸溶液中浸渍3min；
（12）水洗2min。

Claims (4)

1.一种HIT电池前清洗的方法，其特征在于：依次包括如下步骤：
（1）在50～100℃的碱性药液中超声5～10min，然后浸渍10～15min，去除硅片表面损伤，所述碱性药液为5%～15%氢氧化钠、0.1%～10%添加剂Ⅰ和水的混合液；
（2）水洗1～5min；
（3）在酸性药液Ⅰ中浸渍1～5min，去除硅片表面金属杂质，所述酸性药液Ⅰ为1%～10%HCl、1%～20%添加剂Ⅱ和水的混合液；
（4）水洗1～5min；
（5）在氢氟酸溶液中浸渍1～5min，硅片脱水并表面钝化；
（6）水洗1～5min；
（7）在酸性药液Ⅱ中浸渍1～5min，降低硅片表面的反射率，所述酸性药液Ⅱ为5%～20%HF、40%～60%硝酸和水的混合液；
（8）水洗1～5min；
（9）在酸性药液Ⅰ中浸渍1～5min；
（10）水洗1～5min；
（11）在氢氟酸溶液中浸渍1～5min；
（12）水洗1～5min。
2.根据权利要求1所述的一种HIT电池前清洗的方法，其特征在于：步骤（1）中所述添加剂Ⅰ为月桂酸二乙醇酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种HIT电池前清洗的方法，其特征在于：步骤（1）中超声的功率为50～800W。
4.根据权利要求1所述的一种HIT电池前清洗的方法，其特征在于：步骤（3）中所述添加剂Ⅱ为四乙酰乙二胺。
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