CN104201244A - 一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法，包括如下步骤：(1)用盐酸清洗去除硅片上的铝浆；(2)用混合酸溶液清洗去除硅片上的银浆；所述混合酸溶液为硝酸和硫酸的混合液；(3)将步骤(2)处理后的硅片放入碱液中进行超声清洗，所述碱液为氢氧化钠溶液；(4)将步骤(3)处理后的硅片放入盐酸溶液中清洗200~500秒。试验证明，与现有工艺相比，本发明的方法对金属浆料去除彻底，尤其是能较好地去除开孔处的银浆，因而特别适合孔内设置银浆料的电池片。

Description

一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法
技术领域
本发明涉及一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法，属于太阳能电池技术领域。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。太阳能发电装置又称为太阳能电池或光伏电池，可以将太阳能直接转换成电能，其发电原理是基于半导体PN结的光生伏特效应。现有技术中，晶体硅太阳能电池仍然是市场的主体。晶体硅太阳能电池的核心是电池片。现有技术中，电池片的正电极和背电极由银浆、背电场由铝浆通过印刷、烘干、烧结而成。在正常的电池片丝网印刷过程中，经常会出现一些由于印刷异常而导致的丝网印刷次品，这些次品主要有正面图形不完整、背面图形不完整、背面铝浆漏到了电池片的正面或侧面等等。这些印刷次品会影响最终的产品合格率和转换效率。
针对上述问题，现有的返工方法是使用无水乙醇浸湿的布，将正电极印刷次品电池片正面的银浆轻轻地擦去，然后再重新进行正电极印刷。由于电池片正面是蓝色的氮化硅减反射膜，而且具有许多微小的金字塔组成的绒面，因此绒面处的浆料非常难擦，如果用力过大会擦坏绒面、破坏PN结，此外还会在电池片蓝色表面留下擦拭的痕迹，造成外观次品；而PN结擦坏后的电池片由于电性能差则成为电性能方面的次品甚至废品。针对上述问题，中国发明专利申请CN101217169A公开了一种晶体硅太阳能电池片印刷后次品返工方法，包括如下三步：A用盐酸清洗液，去除电池片背面的铝浆；B用异丙醇出去电池片正反两面的银浆；C用深度清洗液对已经基本清除浆料的电池片进行深度清洗，彻底清洗掉微小的杂质。所述深度清洗液是盐酸和双氧水的混合物。在这篇专利文献中，其记载了采用这种方法，电池片丝印的不合格率由原先的2%左右降低到0.2%左右。
另一方面，随着技术的发展，随着具有通孔结构的高效电池研究的越来越深入，激光灌孔技术越来越受到光伏工作者和投资者的青睐，但是诸如激光开孔孔径由于受到效率提升的压力而不断的缩小，从而导致传统的擦拭返工方式应用在开孔的电池片上会出现问题：(1) 由于孔径较小，导致清洗难度加大，现有的方法清洗不彻底，尤其是孔内的浆料去除不彻底；(2) 为了实现彻底清洗，尤其是孔内彻底清洗，可以采用去除氮化硅膜和PN结的方式，然而，这种方式会因为开孔而出现片子破碎率显著提高的现象。因此，开发一种能深层次清洗去除浆料，尤其是孔内浆料，并且不影响现有的氮化硅膜和PN结的返工方法，具有积极的现实意义。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法，包括如下步骤：
(1) 用盐酸清洗去除硅片上的铝浆；
(2) 用混合酸溶液清洗去除硅片上的银浆；清洗时间为2000~5000秒；
所述混合酸溶液为硝酸和硫酸的混合液，其中，硝酸和硫酸的体积比为5~10：1；
(3) 将步骤(2)处理后的硅片放入碱液中进行超声清洗，清洗时间为100~300秒；
所述碱液为质量分数为0.5~2%的氢氧化钠溶液；
(4) 将步骤(3)处理后的硅片放入体积分数为5~10%的盐酸溶液中清洗200~500秒。
本发明的步骤(1)主要用来去除金属铝，一方面可以减轻清洗难度，同时排除后续对银处理的干扰；步骤(2)和(3)分别通过混合酸腐蚀液去除银，碱液超声清洗将金属银彻底清除干净。硝酸里面加硫酸，主要是增强酸性，加快反应速率；而碱液超声的目的在于进一步的剥离孔里面的硅，达到彻底清洗干净的目的。
优选的，所述步骤(3)中的超声清洗的频率为50~100赫兹。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明开发了一种新的晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法，本方法不需要去除氮化硅膜和PN结，从而降低了碎片率和成本；取得了显著的效果；
2、试验证明，与现有工艺相比，本发明的方法对金属浆料去除彻底，尤其是能较好地去除开孔处的银浆，因而特别适合孔内设置银浆料的电池片；
3、本发明的返工方法切实可行，成本较低，适于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
实施例一：
一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法，包括如下步骤：
(1) 用盐酸清洗去除硅片上的铝浆；
(2) 用混合酸溶液清洗去除硅片上的银浆；清洗时间为3000秒；
所述混合酸溶液为硝酸和硫酸的混合液，具体的，采用体积分数分别为49%和98%的硝酸和硫酸，两者的体积比为15：1；
(3) 将步骤(2)处理后的硅片放入碱液中进行超声清洗，清洗时间为200秒；
所述碱液为质量分数为1%的氢氧化钠溶液；
(4) 将步骤(3)处理后的硅片放入体积分数为8%的盐酸溶液中清洗300秒。
对比例一
采用与实施例一相同的硅片，用中国发明专利申请CN101217169A公开的晶体硅太阳能电池片印刷后次品返工方法进行清洗。
分别对未开孔的电池片和MWT电池片进行试验，结果如下：
对于未开孔的电池片：采用实施例一的方法，返工后重新进行丝网印刷，得到的电池片的合格率为99.9%；采用对比例一的方法，返工后重新进行丝网印刷，得到的电池片的合格率为99.8%；
对于MWT电池片：采用实施例一的方法，返工后重新进行丝网印刷，得到的电池片的合格率为99.8%；采用对比例一的方法，返工后重新进行丝网印刷，得到的电池片的合格率为98.0%。
由此可见，与对比例相比，本发明的返工方法具有更好的清除效果，尤其是对于开孔的电池片而言，能更好地去除开孔处及孔内的银浆。 

Claims (2)

1.一种晶体硅太阳能电池片丝网印刷后次品返工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 用盐酸清洗去除硅片上的铝浆；
(2) 用混合酸溶液清洗去除硅片上的银浆；清洗时间为2000~5000秒；
所述混合酸溶液为硝酸和硫酸的混合液，其中，硝酸和硫酸的体积比为5~10：1；
(3) 将步骤(2)处理后的硅片放入碱液中进行超声清洗，清洗时间为100~300秒；
所述碱液为质量分数为0.5~2%的氢氧化钠溶液；
(4) 将步骤(3)处理后的硅片放入体积分数为5~10%的盐酸溶液中清洗200~500秒。
2.根据权利要求1所述的返工方法，其特征在于：所述步骤(3)中的超声清洗的频率为50~100赫兹。
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