CN104993014A - 扩散后不良片的单独返工方法 - Google Patents
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Abstract
一种扩散后不良片的单独返工方法，步骤包括：将返工片经纯水清洗、碱槽清洗、纯水清洗、混酸槽清洗、纯水清洗、硅片表面的水烘干，流入扩散工序重新扩散，然后清洗去PSGPECVD镀膜，丝网印刷及高温炉烧结，最后分选测试即可。本发明不需要重新制绒，能保证小绒面，有效解决亮花纹片的出现，确保成品电池片的外观及效率；此专利本质上是对不良片的一个分类处理，之前所有的返工片都会制绒，为保证硅片上的脏污清洗掉，高方阻不良片不存在外观污染的问题，所以不需要制绒，且有效降低化学品用量。
Description
技术领域
本发明涉及的是扩散工序高方阻(大于140欧姆)返工片返前清洗处理的一种工艺方法，旨在有效解决亮花纹片的出现，最终降低电池片A2类的比例和提高成品电池片的转换效率，即具体为一种扩散后不良片的单独返工方法。
技术背景
目前，光伏太阳能电池的工作原理是吸收光子，产生电子空穴对，电子空穴对被内建电场分离，在PN结两端产生电势，再将PN结用导线连接，形成电流，在太阳能两端连接负载，实现由光能向电能的转变，即太阳能电池是直接实现光电转换的装置；为了有效的利用光能，通常在其表面制备均匀的绒面，减少光的反射率，提高短路电流，最终提高电池片的光电转换效率。
电池片制绒后，并非百分之百都是合格的电池片，总有一些制绒效果不理想的电池片，称为不良片；由于原料比较贵，往往都不会直接将不良片丢弃，而采用返工重新加工处理，以方便再次使用。对于扩散返工片(大于140欧姆)的处理，具体工艺流程图可见图1所示，一般采用的工艺步骤如下：
1.用氢氟酸和硝酸的混合液再次制备绒面(减重0.05-0.06g)；
2.用纯水冲洗硅片表面的杂质和残留的酸；
3.用氢氧化钾去除硅片表面的多孔硅，中和制绒后残留在表面的混合液；
4.用纯水冲洗硅片表面的杂质和残留的碱；
5.用氢氟酸和盐酸的混合液去除硅片表面的氧化层和金属杂质等；
6.用纯水冲洗硅片表面的混合液并将硅片表面的水吹干处理；
7.将烘干后的返工片流入扩散工序扩散(方阻83-90Ω)，然后流经后清洗去PSG(减重0.20-0.25g)，PECVD镀膜(颜色正常)，丝网印刷(正银浆料8630A1)及高温炉烧结，最后分选(细分A1/A2/A3)测试即可。具体的不良片返工过程的结构变化图可参考图2.
究其原因，传统的工艺方法是重新制绒后再经由重新扩散后形成PN结，然后去除PSG(磷硅玻璃)，PECVD镀膜和丝网印刷后重新制备成电池片；由于多晶酸制绒的绒面建立在损伤层上，第一次制绒基本已经将损伤层去除干净，再进行第二次制绒后硅片表面已经无法形成均匀的小绒面，造成晶界明显，影响外观，且绒面尺寸过大，影响限光效应，造成短路电流下降，最终影响成品电池片的转换效率(可参考图2)。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种无需二次制绒，不会造成绒面尺寸过大而导致的限光效应、造成短路电流下降，且生产操作流程简单，可有效解决亮花纹片的出现，最终降低电池片A2类的比例和提高成品电池片的转换效率的扩散后不良片的单独返工方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种扩散后不良片的单独返工方法，步骤包括：
(1)将返工片置于纯水冲洗槽中用纯水清洗，纯水的流速为18-22L/min(此处将正常工艺制绒的步骤拿掉，由于高方阻不良片表面外观OK，再次清洗只会增大绒面，造成外观不良)，冲洗槽中带动返工片移动的滚轮的转速为2.3-2.7m/min；
(2)然后返工片再经过碱槽，碱槽中放置质量百分比浓度为1％-10％KOH溶液，用于去除硅片表面的多孔硅；
(3)返工片再流经纯水冲洗槽进行第二次清洗，纯水的流速为18-22L/min，冲洗槽中带动返工片移动的滚轮的转速为2.3-2.7m/min，以冲洗硅片表面残留的碱；
(4)然后返工片流经混酸槽，混酸槽中设置质量百分比浓度为5％-15％的HF和质量百分比浓度为5％-15％的HCL；
(5)然后返工片再流经纯水冲洗槽进行第三次清洗，纯水的流速为18-22L/min，冲洗槽中带动返工片移动的滚轮的转速为2.3-2.7m/min，以冲洗硅片表面残留的混合液；
(6)然后返工片流经烘干槽，烘干温度在35-40℃，将硅片表面的水烘干；
(7)将烘干后的返工片流入扩散工序重新扩散(方阻83-85Ω)，然后清洗去PSG(减重0.20-0.25g)、PECVD镀膜(颜色正常)，丝网印刷(正银浆料8630A1)以及高温炉烧结，最后分选测试即可。
本发明上述步骤(7)的操作过程均为行业常规操作，在此不再赘述。
作为优选，三次纯水清洗槽中的纯水的流速为20L/min，滚轮的转速为2.5m/min。
作为优选，本发明中混酸槽中设置质量百分比浓度为8-12％的HF和质量百分比浓度为8-12％的HCL；该设置有效弥补了前期不制绒的步骤，同时更加彻底的去除硅片表面的氧化层和金属杂质等。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明不需要重新制绒，只是巧妙的将待返工的不良片从将制绒液体降下去的制绒槽内的滚轮上经过，没有深刻制绒，从而能保证小绒面，有效解决亮花纹片的出现，确保成品电池片的外观及效率；此专利本质上是对不良片的一个分类处理，之前所有的返工片都会制绒，为保证硅片上的脏污清洗掉，高方阻不良片不存在外观污染的问题，所以不需要制绒。
2.本发明由于省掉了冲洗制绒的步骤，因此，有效降低化学品用量，每片可直接节约HF量4.8ml左右，HNO3量0.06ml左右)。
附图说明
图1传统不良片返工方法流程图。
图2传统不良片返工结构变化流程图。
图3本发明不良片返工方法流程图。
图4本发明不良片返工结构变化流程图。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
(1)将前清洗M2槽(制绒槽)的混合液降下去，返工片从前清洗M2槽(制绒槽)滚轮上正常经过；
(2)返工片流经M3槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片；
(3)返工片流经M4槽(碱槽)，KOH浓度为5％，去除硅片表面的多孔硅；
(4)返工片流经M5槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片表面残留的碱；
(5)返工片流经M6槽(混酸槽)，HF浓度为10％左右，HCL浓度为10％左右，去除硅片表面的氧化层和金属杂质等；
(6)返工片流经M7槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片表面残留的混合液；
(7)返工片流经M8槽(烘干槽)，烘干温度在35-40℃，将硅片表面的水烘干；
(8)将烘干后的返工片流入扩散工序重新扩散(方阻83-85Ω)，然后流经后清洗去PSG(减重0.20-0.25g)，PECVD镀膜(颜色正常)，丝网印刷(正银浆料8630A1)及高温炉烧结，最后分选测试即可。
实施例2
(1)将前清洗M2槽(制绒槽)的混合液降下去，返工片从前清洗M2槽(制绒槽)滚轮上正常经过；
(2)返工片流经M3槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片；
(3)返工片流经M4槽(碱槽)，KOH浓度为6％，去除硅片表面的多孔硅；
(4)返工片流经M5槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片表面残留的碱；
(5)返工片流经M6槽(混酸槽)，HF浓度为8％左右，HCL浓度为8％左右，去除硅片表面的氧化层和金属杂质等；
(6)返工片流经M7槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片表面残留的混合液；
(7)返工片流经M8槽(烘干槽)，烘干温度在35-40℃，将硅片表面的水烘干；
(8)将烘干后的返工片流入扩散工序重新扩散(方阻83-85Ω)，然后流经后清洗去PSG(减重0.20-0.25g)，PECVD镀膜(颜色正常)，丝网印刷(正银浆料8630A1)及高温炉烧结，最后分选测试即可。
实施例3
(1)将前清洗M2槽(制绒槽)的混合液降下去，返工片从前清洗M2槽(制绒槽)滚轮上正常经过；
(2)返工片流经M3槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片；
(3)返工片流经M4槽(碱槽)，KOH浓度为8％，去除硅片表面的多孔硅；
(4)返工片流经M5槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片表面残留的碱；
(5)返工片流经M6槽(混酸槽)，HF浓度为12％左右，HCL浓度为12％左右，去除硅片表面的氧化层和金属杂质等；
(6)返工片流经M7槽(纯水槽)，纯水流速为20L/min，冲洗硅片表面残留的混合液；
(7)返工片流经M8槽(烘干槽)，烘干温度在35-40℃，将硅片表面的水烘干；
(8)将烘干后的返工片流入扩散工序重新扩散(方阻83-85Ω)，然后流经后清洗去PSG(减重0.20-0.25g)，PECVD镀膜(颜色正常)，丝网印刷(正银浆料8630A1)及高温炉烧结，最后分选测试即可。
本发明实施例的试验数据如下表1所示：
表1
原传统工艺的试验数据如下表2所示：
表2
总结：本发明工艺亮花纹片比例明显下降，A2比例明显下降；节约化学品使用量；短路电流可提高20mA左右；效率增益0.02％。
Claims (3)
1.一种扩散后不良片的单独返工方法，其特征在于，步骤包括：
(1)将返工片置于纯水冲洗槽中用纯水清洗，纯水的流速为18-22L/min，冲洗槽中带动返工片移动的滚轮的转速为2.3-2.7m/min；
(2)然后返工片再经过碱槽，碱槽中放置质量百分比浓度为1％-10％KOH溶液，用于去除硅片表面的多孔硅；
(3)返工片再流经纯水冲洗槽进行第二次清洗，纯水的流速为18-22L/min，冲洗槽中带动返工片移动的滚轮的转速为2.3-2.7m/min，以冲洗硅片表面残留的碱；
(4)然后返工片流经混酸槽，混酸槽中设置质量百分比浓度为5％-15％的HF和质量百分比浓度为5％-15％的HCL；
(5)然后返工片再流经纯水冲洗槽进行第三次清洗，纯水的流速为18-22L/min，冲洗槽中带动返工片移动的滚轮的转速为2.3-2.7m/min，以冲洗硅片表面残留的混合液；
(6)然后返工片流经烘干槽，烘干温度在35-40℃，将硅片表面的水烘干；
(7)将烘干后的返工片流入扩散工序重新扩散，然后清洗去PSG、PECVD镀膜，丝网印刷以及高温炉烧结，最后分选测试即可。
2.根据权利要求1所述的扩散后不良片的单独返工方法，其特征在于，三次纯水冲洗槽中的纯水的流速为20L/min，滚轮的转速为2.5m/min。
3.根据权利要求1所述的扩散后不良片的单独返工方法，其特征在于，步骤(5)混酸槽中设置质量百分比浓度为8-12％的HF和质量百分比浓度为8-12％的HCL。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |