CN104993021A - 一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要包括一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括以下步骤：使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；将擦拭干净的返工片放置在混酸的槽体中浸泡；将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗；将水槽冲洗后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；将冲洗干净的返工片放入烘干机中烘干；将烘干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
Description
技术领域
本发明涉及一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，属于太阳能电池技术领域。
背景技术
光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便
利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用
太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏，核心部件是太阳能电池片，其制造过程分为制绒-扩散-刻蚀-PECVD镀膜-丝网印刷-测试分选。丝网印刷主要是印刷电池的正、背电极和被电场，晶体硅太阳能电池背电场、背电极位于太阳能电池的背面，正电极位于太阳能电池片的正面，共同作用将电池片产生的电能传送到外界的作用。正电极和背电极由银浆、背电场由铝浆通过印刷、烘干、烧结而形成。
在正常的电池片丝印生产过程中，经常会出现一些由于印刷异常导致的丝印残次品，这些残次品包括正面主栅的断栅、结点、粗线、虚印等，背面铝浆的漏浆、印刷偏厚等，及背面电极的缺失等等。所有这些印刷的残次品一旦经过烧结后，轻度的变为B、C类品，严重的直接报废，从而影响到最终的产品合格品率、转化效率和制作成本。目前，已有的返工技术方案为使用沾有松油醇和酒精的无尘布擦拭掉这些残次品上的银浆、铝浆，在使用一定浓度的HCL、H2O2、水混合药液浸泡，最后水洗、刷干后重新送至丝印生产。由于电池片上有许多细小、凹凸不平的绒面，里面残留的金属浆料难以擦拭干净，如果擦拭力度过大，还会损坏绒面破坏PN结。HCL和H2O2的混合清洗液里，H2O2的氧化能力不够，无法彻底去除掉金属离子，而且因为H2O2的氧化性，硅片表面会有生成一层氧化膜，导致银、硅合金烧结的不致密。因常规工艺下的种种弊端，导致电池的串联电阻(Rs)提高，并联电阻（Rsh）和填充因子(FF)降低，从而降低电池片转化效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，主要是在常规工艺的基础上，使用HNO3取代双氧水，同时通过配置特定浓度的氢氟酸药液，在不损害硅电池表面氮化硅膜的情况下，将生成的氧化层去除，提高电池的转化效率。
一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；
（7）将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（8）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（9）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
其中：混合酸由HCl、HNO3和水按照2：7:10的体积比配置，浸泡时间为7200s；
其中：氢氟酸药液由HF和水按1-5：500的体积比配置，浸泡时间在30-60s；
其中：甩干机转速为200-300转/min，温度60℃，时间为200-400s。
本发明的优点在于：通过使用强氧化性的HNO3取代H2O2，进一步氧化金属杂质，彻底去除金属离子，再使用特定浓度的氢氟酸药液侵泡去除氧化层，在不损害硅电池表面氮化硅膜的情况下，将生成的氧化层去除，能很大提升丝印返工片的转化效率。该方法工艺简单，只需在现有技术和设备基础上增加一个氢氟酸槽和水槽，在增加少量成本下，极大提升电池转化效率，降低生产成本。
具体实施方式
以下三个实施例和二个对比例所采取的硅片为同一厂家、型号硅片，所述硅片为P 型多晶硅片，电阻率为1-3Ω·cm，厚度为160μm-280μm，硅片大小为156mm×156mm。
实施例1：
一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；
（7）将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（8）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（9）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
其中：混合酸由HCl、HNO3和水按照2：7:10的体积比配置，浸泡时间为7200s；
其中：氢氟酸药液由HF和水按1：500的体积比配置，浸泡时间在30s；
其中：甩干机转速为250转/min，温度60℃，时间为300s。
实施例2：
一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；
（7）将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（8）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（9）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
其中：混合酸由HCl、HNO3和水按照2：7:10的体积比配置，浸泡时间为7200s；
其中：氢氟酸药液由HF和水按2：500的体积比配置，浸泡时间在60s；
其中：甩干机转速为250转/min，温度60℃，时间为300s。
实施例3：
一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；
（7）将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（8）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（9）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
其中：混合酸由HCl、HNO3和水按照2：7:10的体积比配置，浸泡时间为7200s；
其中：氢氟酸药液由HF和水按5：500的体积比配置，浸泡时间在60s；
其中：甩干机转速为250转/min，温度60℃，时间为300s。
对比例1：
一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；
（7）将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（8）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（9）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
其中：混合酸由HCl、HNO3和水按照2：7:10的体积比配置，浸泡时间为7200s；
其中：氢氟酸药液由HF和水按6：500的体积比配置，浸泡时间在120s；
其中：甩干机转速为250转/min，温度60℃，时间为300s。
对比例2：
一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（7）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
其中：混合酸由HCl、H2O2和水按照1:1:5的体积比配置，浸泡时间为7200s；
其中：甩干机转速为250转/min，温度60℃，时间为300s。
下表为三种实施例和二种对比例制得的电池片具体的电性能参数。
从上表数据可以看出，本发明实施例1-3制得的电池片的电性能参数和转化效率明显优于对比例1（混合酸比例未在本发明范围内）和对比例2（混合酸中用H2O2代替HNO3并且未采用氢氟酸药液侵泡），所以本发明通过使用HNO3取代H2O2，再使用氢氟酸药液侵泡去除氧化层，能很大提升丝印返工片的转化效率。该方法工艺简单，只需在现有技术和设备基础上增加一个氢氟酸槽和水槽，在增加少量成本下，极大提升电池转化效率，降低生产成本，提高了公司的营收效益。
Claims (4)
1.一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，其特征在于：包括下列步骤：
（1）使用沾有酒精的无尘纸擦拭返工片的背场的铝浆；
（2）使用沾有松油醇的无尘布擦拭返工片正反面电极的银浆；
（3）使用沾有酒精的无尘布将返工片擦拭干净；
（4）将擦拭干净的返工片放置在混合酸的槽体中浸泡；
（5）将浸泡混酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（6）将冲洗干净后的返工片放置在氢氟酸的槽体中浸泡；
（7）将浸泡氢氟酸后的返工片放置在水槽中冲洗干净；
（8）将冲洗干净的返工片放入甩干机中甩干；
（9）将甩干后的返工片直接在丝网印刷工序上直接制成电池片。
2. 根据权利要求1 所述的一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，其特征在于：其中：混合酸由HCl、HNO3和水按照2：7:10的体积比配置，浸泡时间为7200s。
3.根据权利要求1 所述的一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，其特征在于：其中：氢氟酸药液由HF和水按1-5：500的体积比配置，浸泡时间在30-60s。
4.根据权利要求1 所述的一种提升太阳能电池丝印返工片转化效率的方法，其特征在于：其中：甩干机转速为200-300转/min，温度60℃，时间为200-400s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151021 |