CN106653948A - 一种太阳能电池及其电池背抛光工艺 - Google Patents
一种太阳能电池及其电池背抛光工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106653948A CN106653948A CN201611236793.2A CN201611236793A CN106653948A CN 106653948 A CN106653948 A CN 106653948A CN 201611236793 A CN201611236793 A CN 201611236793A CN 106653948 A CN106653948 A CN 106653948A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon chip
- solar cell
- etching
- etching liquid
- glossing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 title abstract 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 129
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 129
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 107
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 17
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 66
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 24
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 58
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 34
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 11
- 208000020442 loss of weight Diseases 0.000 description 11
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000084978 Rena Species 0.000 description 1
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical compound [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
本发明提供了一种太阳能电池及其电池背抛光工艺，属于太阳能电池领域。该太阳能电池背抛光工艺包括：将硅片于15～35℃的刻蚀液中浸泡100～150s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为65～68％的HNO3和质量分数为48～49％的HF按照体积比5～5.5：1混合而成；以及将刻蚀处理后的硅片置于20～30℃的碱液和/或酸液中进行清洗70～100s，再用水清洗处理后的硅片。通过这种抛光工艺，使硅片背面更加光滑，甚至达到镜面效果，以形成更均匀的背场并提高电池背光面对光的反射率和吸收率。本发明还提供太阳能电池，这种太阳能电池的电池背光面采用上述抛光工艺制得，这种太阳能电池对光的吸收率大，且转化率高。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种太阳能电池及其电池背抛光工艺。
背景技术
常规晶体硅太阳能电池在生产中，经过制绒、扩散、背面抛光、刻边去杂质玻璃、背面沉积叠层钝化膜、正面沉积减反射膜、背面激光开孔、丝网印刷正背面金属浆料、烧结等工序，最终制成太阳能电池片。太阳能电池的背面印刷有铝背场与背电极，其中铝背场的作用一方面是与硅共熔结晶形成重参杂的P+层，降低硅体内的费米能级，提高电压；另一方面是由于硅片较薄，对入射到硅片内部的长波长的光无法完全吸收，铝层将未吸收的光再次反射至硅片内部，从而增加光的利用率，使电流增大。
常规晶体硅太阳能电池由于陷光的需要，在表面采用化学方法织构绒面，通过正面的绒面的二次反射甚至多次反射来降低反射率。但绒面的存在同时也产生了负面影响，背面绒面深凹的位置与金属会产生接触不良的现象。因此对电池背面进行抛光处理，使硅片的背面平整，来避免铝浆与硅片表面接触不良的现象。
然而，目前太阳能电池背面抛光工艺虽然能够起到一定的背抛光作用，但其抛光的效果不佳，电池背光面绒面小，不发亮，使电池难以对长波段(波长大于1000nm)的光进行吸收。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种太阳能电池背抛光工艺，通过这种抛光工艺在铝背场印刷前对硅片背光面进行处理，使硅片背光面更加光滑，甚至达到镜面效果，以形成更均匀的背场并提高光的反射率和吸收率。
本发明的第二目的在于提供太阳能电池，这种太阳能电池的电池背采用上述抛光工艺制得，这种太阳能电池对光的吸收率大，且转化率高。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种太阳能电池背抛光工艺，其包括：
将硅片于15～35℃的刻蚀液中浸泡100～150s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为65～68％的HNO3和质量分数为48～49％的HF按照体积比5～5.5：1混合而成；以及将刻蚀处理后的硅片置于20～30℃的碱液和/或酸液中进行清洗70～100s，再用水清洗处理后的硅片。
一种太阳能电池，太阳能电池的电池背光面采用权利要求1～9任一项的太阳能电池背抛光工艺加工得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
通过本发明提供的这种抛光工艺在铝背场印刷前对硅片背面进行处理，将电池背光面的绒面腐蚀掉，并形成镜面结构，使得硅片背面更加光滑，甚至达到镜面效果，以形成更均匀的背场并提高光的反射率和吸收率。抛光处理后硅片的背面平整，一方面增加了铝层对未吸收光的反射率，另一方面可以使铝浆与硅片表面接触更加充分，从而提高钝化效果，同时，也可增加太阳能电池对波长大于1000nm的长波段的光进行吸收。这种抛光工艺处理过的电池背在显微镜观察，电池背呈现片状、颗粒状或小的凹坑，对穿透到电池背光面的长波长的光起到镜面反射的作用。本发明提供的太阳能电池的电池背光面采用上述抛光工艺制得，这种太阳能电池对光的吸收率大，且转化率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例6提供的抛光后的硅片的宏观照片；
图2为本发明实施例6提供的抛光后的硅片的微观照片；
图3为本发明对比例1提供的抛光后的硅片的宏观照片；
图4为本发明对比例1提供的抛光后的硅片的微观照片；
图5为本发明实施例6和对比例1提供的太阳能电池的光谱响应图，其中：EQE-a、IQE-a以及Refl-a，分别表示实施例6提供的太阳能电池的外量子效率、内量子效率以及反射率；EQE-b、IQE-b以及Refl-b，分别表示对比例1提供的太阳能电池的外量子效率、内量子效率以及反射率。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本实施方式提供一种太阳能电池背抛光工艺，其包括：
S1:将硅片于15～35℃的刻蚀液中浸泡100～150s进行刻蚀处理，所述刻蚀液由质量分数为65～68％的HNO3和质量分数为48～49％的HF按照体积比5～5.5：1混合而成。
硅片在刻蚀处理的过程中，HNO3将硅片表面的硅氧化成SiO2，SiO2再与HF快速反应生成SiF4和水，SiF4和水形成氟硅酸溶于溶液中，完成硅片的刻蚀过程。
在本发明中，刻蚀液包括HNO3和HF，二者均为电子级。HNO3的质量分数优选为68％，即HNO3(68％)；HF的质量分数优选为49％，即HF(49％)。HNO3与HF的体积比为5～5.5：1；优选为，HNO3(68％)与HF(49％)的体积比为5.2：1。刻蚀液中HNO3的含量为43～45wt％，优选为43.5wt％；刻蚀液中HF的含量为8～9wt％，优选为8.3wt％。
发明人在多年的研究基础上发现，当刻蚀液中HNO3与HF的含量在上述范围内时，刻蚀液对有效的将电池背面的绒面腐蚀掉，并形成平整的镜面结构，达到均匀抛光的效果，使抛光处理的减重量达到0.29～0.33g，从而提高了太阳能电池对波长大于1000nm的长波段的光进行吸收。
刻蚀液中还含有H2SO4，H2SO4不参与硅片的刻蚀反应，但H2SO4能够增加刻蚀液中H离子的浓度，从而加快刻蚀反应的速度，同时加入H2SO4也能增加刻蚀液的粘度，有利于对硅片进行均匀抛光。H2SO4与HNO3的体积比为0.3～0.5：1，优选的，H2SO4与HNO3的体积比为0.4：1。这种刻蚀液的粘度适中，且能够有效的加速刻蚀反应，以得到平整的镜面结构。
进行刻蚀处理时，刻蚀液放置在刻蚀槽中，刻蚀槽的总体积为360～400L。在本发明中，电池背光面进行抛光处理通常是通过常规电池背面抛光采用后清洗RENA设备中实现的，电池背抛光是在刻蚀槽中进行的，刻蚀槽的体积为360～400L，优选为396L。刻蚀槽的长度为2～2.4m，优选为2.2m。在刻蚀过程中，硅片以0.95～1.05m/min的速度通过刻蚀槽，优选为以1m/min的速度通过刻蚀槽，且随着反应过程中刻蚀液的消耗，会不断的往刻蚀槽中添加刻蚀液，以使刻蚀液中HNO3、HF以及H2SO4的浓度保持不变。
S2:将处理后的硅片置于20～30℃的碱液或酸液中进行清洗20～25s，再用水清洗处理后的硅片。
碱液中的碱为NaOH或KOH，碱的含量为5～6wt％，优选为含量为5.5wt％的KOH。NaOH或KOH溶液能够去除硅片表面的多孔硅，并中和硅片上的酸液。酸液中的酸为HF或HNO3，酸的含量为8～10wt％，优选为含量为9wt％的HF。HF能够去除硅片的氧化层，使硅片表面呈平整的镜面结构。
在本发明较为优选的实施例中，先将硅片置于27～28℃的碱液中浸泡20～25s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于15～30℃的酸液中浸泡70～100s，再用水清洗硅片。将硅片先后依次通过碱液和酸液，有利于及时去除硅片表面的多孔硅和氧化层，以得到更加均匀的抛光效果。较为优选的，碱液放置于碱槽中，酸液放置于酸槽中，碱槽的长度为0.3～0.5m，酸槽的长度为1.5～1.8m，硅片以1.1～1.2m/min的速度通过碱槽或酸槽，以此提高碱液去除多孔硅、酸液去除氧化层的效率。
通过本发明提供的这种抛光工艺在铝背场印刷前对硅片背面进行处理，将电池背光面的绒面腐蚀掉，并形成镜面结构，使得硅片背面更加光滑，甚至达到镜面效果，以形成更均匀的背场并提高光的反射率和吸收率。抛光处理后硅片的背面平整，一方面增加了铝层对未吸收光的反射率，另一方面可以使铝浆与硅片表面接触更加充分，从而提高钝化效果，同时，也可增加太阳能电池对波长大于1000nm的长波段的光进行吸收。这种抛光工艺处理过的电池背在显微镜观察，电池背呈现片状、颗粒状或小的凹坑，对穿透到电池背光面长波长的光起到镜面反射的作用。
本发明还提供一种太阳能电池，这种太阳能电池的电池背采用上述的太阳能电池背抛光工艺加工得到。这种太阳能电池能够吸收长波段的光，对光的吸收率大，且转化率高。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1
本实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于18℃的刻蚀液中浸泡110s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为68％的HNO3和质量分数为49％的HF按照体积比5.1：1混合而成。
b.将处理后的硅片置于29℃的碱液和酸液中进行清洗，分别清洗20s和80s，再用水清洗处理后的硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.29g，抛光均匀，无黑丝。
实施例2
本实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于23℃的刻蚀液中浸泡130s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为65％的HNO3和质量分数为48％的HF按照体积比5.3：1混合而成。
b.将处理后的硅片置于27℃的碱液中进行清洗20s，再用水清洗处理后的硅片，再置于27℃的酸液中进行清洗90s，再用水清洗处理后的硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.3g，抛光均匀，无黑丝。
实施例3
本实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡140s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为67％的HNO3和质量分数为49％的HF按照体积比5.2：1混合而成；刻蚀液中HNO3的含量为44wt％，刻蚀液中HF的含量为8wt％。
b.将处理后的硅片置于27.6℃的碱液中进行清洗20s，再用水清洗处理后的硅片，再置于27℃的酸液中进行清洗90s，再用水清洗处理后的硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.31g，抛光均匀，无黑丝。
实施例4
本实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡150s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为67％的HNO3和质量分数为49％的HF按照体积比5.2：1混合，以及H2SO4与HNO3按照体积比为0.3：1混合而成，即刻蚀液中HNO3的含量为43wt％，刻蚀液中HF的含量为9wt％，刻蚀液中H2SO4的含量为15wt％。
b.先将硅片置于27℃的NaOH溶液中浸泡20s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于29℃的HF溶液中浸泡80s，再用水清洗硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.33g，抛光均匀平整，无黑丝。
实施例5
本实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡150s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为67％的HNO3和质量分数为49％的HF按照体积比5.2：1混合，以及H2SO4与HNO3按照体积比为0.4：1混合而成，即刻蚀液中HNO3的含量为44wt％，刻蚀液中HF的含量为8wt％，刻蚀液中H2SO4的含量为20wt％。
b.先将硅片置于28℃的NaOH溶液中浸泡22s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28℃的HF溶液中浸泡90s，再用水清洗硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.32g，抛光均匀呈镜面，无黑丝。
实施例6
本实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡150s进行刻蚀处理，刻蚀液由质量分数为67％的HNO3和质量分数为49％的HF按照体积比5.2：1混合，以及H2SO4与HNO3按照体积比为0.5：1混合而成，即刻蚀液中HNO3的含量为43.5wt％，刻蚀液中HF的含量为8.3wt％，刻蚀液中H2SO4的含量为22wt％。
b.先将硅片置于27.6℃的KOH溶液中浸泡24s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28.8℃的HF溶液中浸泡100s，再用水清洗硅片，即得如图1和图2所示的抛光后的硅片，硅片减重0.33g，抛光均匀平整呈镜面，无黑丝。
对比例1
本对比例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡120s进行刻蚀处理，刻蚀液为HNO3和HF的混合溶液，其中刻蚀液中HNO3的含量为41.4wt％，刻蚀液中HF的含量为5.6wt％。
b.先将硅片置于27.6℃的KOH溶液中浸泡20s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28.8℃的HF溶液中浸泡80s，再用水清洗硅片，即得如图3和图4所示的抛光后的硅片，硅片减重0.19g，电池背抛光不均匀。
对比例2
本对比例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡130s进行刻蚀处理，刻蚀液为HNO3和HF的混合溶液，其中刻蚀液中HNO3的含量为42wt％，刻蚀液中HF的含量为10wt％。
b.先将硅片置于27.6℃的KOH溶液中浸泡20s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28.8℃的HF溶液中浸泡80s，再用水清洗硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.21g，电池背抛光不均匀，有黑丝。
对比例3
本对比例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡140s进行刻蚀处理，刻蚀液为HNO3和HF的混合溶液，其中刻蚀液中HNO3的含量为45wt％，刻蚀液中HF的含量为7wt％。
b.先将硅片置于27.6℃的KOH溶液中浸泡22s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28.8℃的HF溶液中浸泡90s，再用水清洗硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.24g，电池背抛光均匀度有好转。
对比例4
本对比例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡140s进行刻蚀处理，刻蚀液为HNO3和HF的混合溶液，其中刻蚀液中HNO3的含量为42wt％，刻蚀液中HF的含量为12wt％。
b.先将硅片置于27.6℃的KOH溶液中浸泡22s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28.8℃的HF溶液中浸泡90s，再用水清洗硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.26g，电池背抛光不均匀，黑丝严重。
对比例5
本对比例提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电池背抛光工艺，包括：
a.将硅片于20.14℃的刻蚀液中浸泡150s进行刻蚀处理，刻蚀液为HNO3和HF的混合溶液，其中刻蚀液中HNO3的含量为45wt％，刻蚀液中HF的含量为10wt％。
b.先将硅片置于27.6℃的KOH溶液中浸泡22s，将浸泡后的硅片用清水漂洗后，再将硅片置于28.8℃的HF溶液中浸泡90s，再用水清洗硅片，即得抛光后的硅片，硅片减重0.38g，电池背抛光较好，但个别有黑丝。
实验例
测试实施例6和对比例1所制得的太阳能电池的光谱响应性能，检测二者的反射率(Refl)、外量子效率(EQE)和内量子效率(IQE)，结果如图5所示，其中EQE-a、IQE-a以及Refl-a，分别表示实施例6提供的太阳能电池的三种参数；EQE-b、IQE-b以及Refl-b，分别表示对比例1提供的太阳能电池的三种参数。
外量子效率指太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一定数量的光子数目之比。
内量子效应指太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的没有被太阳能电池反射回去的话，没有透射过太阳能电池的，一定能量的光子数目之比。
反射率是指入射到太阳能电池表面不同波长光的反射比例。
从图5中可以看出，当波长大于1000nm时，实施例6中的电池性能明显优于对比例1中的电池，即在波长大于1000nm的长波段光，实施例6中的电池的内量子效率、外量子效率以及反射率均大于对比例1中的电池。这说明本发明实施例6提供的电池的对长波段的光有更高的光电转化效率，这主要是因为实施例6中提供的电池采用的电池背抛光工艺有更好的抛光效果，能够对长波段光有镜面反射作用，从而提高了电池的光电转化效率。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，其包括：
将硅片于15～35℃的刻蚀液中浸泡100～150s进行刻蚀处理，所述刻蚀液由质量分数为65～68％的HNO3和质量分数为48～49％的HF按照体积比5～5.5：1混合而成；以及将刻蚀处理后的硅片置于20～30℃的碱液和/或酸液中进行清洗70～100s，再用水清洗处理后的所述硅片。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述刻蚀液中所述HNO3的含量为43～45wt％，所述刻蚀液中所述HF的含量为8～9wt％。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述刻蚀液中还含有H2SO4，所述H2SO4与所述HNO3的体积比为0.3～0.5：1。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，进行刻蚀处理时，所述刻蚀液放置在刻蚀槽中，所述刻蚀槽的总体积为360～400L，所述刻蚀槽的长度为2～2.4m。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述硅片以0.95～1.05m/min的速度通过所述刻蚀槽。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述硅片在经过刻蚀处理后，先将所述硅片置于20～30℃的碱液中浸泡20～25s，将浸泡后的所述硅片用水漂洗后，再将所述硅片置于15～30℃的酸液中浸泡70～100s，再用所述水漂洗所述硅片。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述碱液中的碱为NaOH或KOH，所述碱的含量为5～6wt％。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述酸液中的酸为HF或HNO3，所述酸的含量为8～10wt％。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池背抛光工艺，其特征在于，所述碱液放置于碱槽中，所述酸液放置于酸槽中，所述碱槽的长度为0.3～0.5m，酸槽的长度为1.5～1.8m，所述硅片在经过刻蚀处理后，以1.1～1.2m/min的速度通过所述碱槽或酸槽。
10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的电池背采用权利要求1～9任一项所述的太阳能电池背抛光工艺加工得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611236793.2A CN106653948A (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种太阳能电池及其电池背抛光工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611236793.2A CN106653948A (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种太阳能电池及其电池背抛光工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106653948A true CN106653948A (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=58833249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611236793.2A Pending CN106653948A (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种太阳能电池及其电池背抛光工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106653948A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492489A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-19 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种多晶硅片背面抛光工艺 |
| CN109728133A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 一种双面perc太阳能电池背抛光工艺 |
| CN109830564A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-05-31 | 中建材浚鑫科技有限公司 | 一种太阳能电池片的背抛光工艺 |
| CN112133786A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-25 | 宁夏隆基乐叶科技有限公司 | Perc电池的背抛光方法 |
| CN112271232A (zh) * | 2020-09-11 | 2021-01-26 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳能电池的制造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101872806A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-10-27 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池硅片的制绒方法及制造太阳电池的方法 |
| CN102569502A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-07-11 | 合肥晶澳太阳能科技有限公司 | 一种湿法刻蚀工艺 |
| CN102931282A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-13 | 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 | 一种背面抛光硅片的制备方法 |
| CN103117330A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-05-22 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池的制备方法 |
| CN103603055A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-02-26 | 英利能源（中国）有限公司 | 单晶硅片的抛光方法、太阳能电池片及其制作方法 |
-
2016
- 2016-12-28 CN CN201611236793.2A patent/CN106653948A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101872806A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-10-27 | 无锡尚德太阳能电力有限公司 | 太阳电池硅片的制绒方法及制造太阳电池的方法 |
| CN102569502A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-07-11 | 合肥晶澳太阳能科技有限公司 | 一种湿法刻蚀工艺 |
| CN102931282A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-02-13 | 东方电气集团(宜兴)迈吉太阳能科技有限公司 | 一种背面抛光硅片的制备方法 |
| CN103117330A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-05-22 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 一种太阳能电池的制备方法 |
| CN103603055A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-02-26 | 英利能源（中国）有限公司 | 单晶硅片的抛光方法、太阳能电池片及其制作方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107492489A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-19 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种多晶硅片背面抛光工艺 |
| CN109830564A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-05-31 | 中建材浚鑫科技有限公司 | 一种太阳能电池片的背抛光工艺 |
| CN109728133A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 一种双面perc太阳能电池背抛光工艺 |
| CN112133786A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-25 | 宁夏隆基乐叶科技有限公司 | Perc电池的背抛光方法 |
| CN112133786B (zh) * | 2020-07-22 | 2021-11-09 | 宁夏隆基乐叶科技有限公司 | Perc电池的背抛光方法 |
| CN112271232A (zh) * | 2020-09-11 | 2021-01-26 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 太阳能电池的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106653948A (zh) | 一种太阳能电池及其电池背抛光工艺 | |
| TWI625864B (zh) | 一種晶體矽太陽能電池絨面結構的製備方法 | |
| CN105576080B (zh) | 一种单面制绒的金刚线切割多晶硅片及其制绒方法 | |
| CN104992990B (zh) | 一种降低硅片表面光反射率的方法 | |
| CN103614778A (zh) | 用于单晶硅片的无醇碱性制绒液、制绒方法、太阳能电池片及其制作方法 | |
| CN103199005B (zh) | 一种晶体硅片的清洗工艺方法 | |
| CN102299207B (zh) | 用于太阳电池的多孔金字塔型硅表面陷光结构制备方法 | |
| WO2021136196A1 (zh) | 一种具有金字塔叠加结构的单晶硅片 | |
| CN104362221B (zh) | 一种rie制绒的多晶硅太阳电池的制备方法 | |
| CN102618937A (zh) | 一种单晶硅太阳电池的制绒工艺 | |
| CN108231540A (zh) | 一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺 | |
| CN105870263B (zh) | 一种晶体硅太阳能电池绒面结构的制备方法 | |
| CN104347756A (zh) | 太阳电池用单晶硅片单面抛光方法 | |
| CN107523881A (zh) | 一种制备单晶硅绒面的预处理方法 | |
| CN107245760A (zh) | 太阳能电池硅片的处理方法 | |
| CN102931282A (zh) | 一种背面抛光硅片的制备方法 | |
| CN114256382A (zh) | 硅片的制绒清洗方法及晶硅太阳能电池的制备方法 | |
| CN105895714A (zh) | 平滑修饰液及平滑修饰方法及异质结太阳能电池硅片及异质结太阳能电池 | |
| CN103981575B (zh) | 一种单晶硅片的退火制绒方法 | |
| CN107919275A (zh) | 一种常温制绒方法、及其制绒而成的硅片、太阳能电池片及其制备方法 | |
| CN110137302A (zh) | 硅异质结太阳电池晶硅衬底的清洗及制绒方法和硅异质结太阳电池 | |
| CN103789839B (zh) | 一种弱氧化单晶硅片的制绒方法 | |
| CN103606595B (zh) | 烧结后不合格单晶硅电池片的再利用及其栅线回收方法 | |
| CN110491971A (zh) | 一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺 | |
| CN102674704A (zh) | 多孔纳米二氧化硅减反射膜的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170510 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |