CN106848004B - 一种防止el污染的太阳能电池板刻蚀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池片刻蚀技术领域，具体为一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，包括以下步骤：步骤1，镀膜准备，在待刻蚀硅片的上、下表面均镀上一层铝膜；步骤2，初级除杂；步骤3，次级除杂，浸入初级刻蚀液中；步骤4，去除剩余铝膜；步骤5，刻蚀准备；步骤6，进行刻蚀。本发明通过初级除杂时铝膜、氧气以及变温加热的效果，实现对硅片的除杂，然后通过次级除杂时的初级刻蚀液与铝膜的反应作用，使得铝膜对硅片内部的杂质进一步吸附，从而更好的实现硅片除杂功能，在硅片的刻蚀过程中，通过初级除杂和次级除杂的作用，在刻蚀的同时有效的防止EL污染，减少漏电电池板和隐裂电池板的产生，非常有效。
Description
技术领域
本发明涉及电池片刻蚀技术领域，具体涉及一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺。
背景技术
电池片扩散工艺采取的是两片电池片背靠背单面扩散技术，扩散后的硅片上表面以及边缘均会扩散上磷原子，形成PN结，在光照作用下即可形成光伏效应。但其产生的电子会沿着边缘PN结传导至电池片下表面造成电池片短路。因此，太阳能电池片生产的另一个重要工序--刻蚀，其主要目的是去除电池片边缘PN结，避免电池片漏电失效。
当太阳能电池板进行过刻蚀工艺的处理之后，经常需要对其进行EL检测，对于EL的检测结果，经常出现大批量的漏电电池板以及隐裂电池板，造成非常大的经济损失。
现有技术中，出现这种EL检测污染的主要原因就是，电池板内杂质含量太多或者分布不均匀，导致电池板内少子含量降低，进而影响电池板效率，所以需要对电池板进行除杂，但是对于电池板的除杂十分麻烦，而且除杂完成后再进行刻蚀，很容易再次遭受污染，所以我们将除杂与刻蚀工艺结合起来，提出一种可防止EL污染的刻蚀工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，包括以下步骤：
步骤1，镀膜准备：在待刻蚀硅片的上、下表面均镀上一层铝膜；
步骤2，初级除杂：将步骤1中得到的硅片放入去离子水池，向水池内持续通入氧气，同时对水池加热3～5min；
步骤3，次级除杂：将步骤2中去离子水池内的硅片取出，去除下表面铝膜，然后浸入初级刻蚀液中，充分反应30～45s；
步骤4，去除剩余铝膜：取出步骤3中充分反应后的硅片，去除上表面剩余铝膜；
步骤5，刻蚀准备：对去除剩余铝膜的上表面使用去离子水冲洗，并在上表面形成水膜；
步骤6，进行刻蚀：将步骤5得到的硅片放入刻蚀机内进行刻蚀。
优选的，步骤1中铝膜厚度为15～20cm。
优选的，步骤2中对水池采用变温加热，且温度变化范围为700℃～900℃。
优选的，步骤3中的初级刻蚀液由硝酸、氢氟酸、草酸、亚磺酸、乙醇以及去离子水按照体积比3：1：0.5：0.3：0.08：6配制而成。
优选的，步骤3和步骤4中对铝膜的去除均使用裁切机进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在硅片上、下表面镀上一层铝膜，然后将硅片放入去离子水池中进行加热，通过加热的方式，使得铝膜的设置可以很好的实现吸杂效果，而且向水池内通乳氧气，使得硅片的含氧量增大，从而提高少子寿命和电池板使用效率。
本发明中在加热完成后，将下表面的铝膜裁切掉，放入初级刻蚀液中，不光可以对硅片进行初级刻蚀，而且上表面的铝膜可以与初级刻蚀液中的酸发生反应，在反应过程中，合理控制反应时间，铝膜进一步的对硅片内的杂质进行吸附，然后取出反应完成的硅片，通过裁切机将上表面反应剩余的铝膜去除，再采用去离子水冲洗，很好的实现进一步除杂的作用，最后再对此硅片放入刻蚀机内进行刻蚀。
本发明通过初级除杂时铝膜、氧气以及变温加热的效果，实现对硅片的除杂，然后通过次级除杂时的初级刻蚀液与铝膜的反应作用，使得铝膜对硅片内部的杂质进一步吸附，从而更好的实现硅片除杂功能，在硅片的刻蚀过程中，通过初级除杂和次级除杂的作用，在刻蚀的同时有效的防止EL污染，减少漏电电池板和隐裂电池板的产生，非常有效。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供一种技术方案：
一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，包括以下步骤：
步骤1，镀膜准备：对于制造太阳能电池板的硅片来说，根据分凝模型知，铝膜越厚，吸杂效果越好，所以在待刻蚀硅片的上、下表面均镀上一层铝膜，为了减小下面步骤中铝膜的反应时间，将铝膜厚度设置为15cm，而且可以很好的吸杂。
步骤2，初级除杂：将步骤1中得到的镀好膜的硅片放入去离子水池，向水池内持续通入氧气，同时对水池进行变温加热，加热时间为3分钟，3分钟时间内，温度从700℃慢慢递增至900℃，再从900℃降低至700℃。
步骤3，次级除杂：当步骤2中加热时间结束，将离子水池内的硅片取出，使用裁切机将下表面的铝膜恰好去除，保证不要切到硅片，然后浸入到由硝酸、氢氟酸、草酸、亚磺酸、乙醇以及去离子水按照体积比3：1：0.5：0.3：0.08：6配制而成的初级刻蚀液中，使得硅片没有铝膜覆盖的侧壁和下表面初步进行刻蚀，上表面的铝膜与初级刻蚀液中的酸充分反应，铝膜一边与酸反应、溶解，一边进一步的吸附硅片中的杂质，充分反应30s后，停止反应，取出硅片；
对应不同厚度的铝膜，因为初级刻蚀液的浓度相同，所以反应时间也相对应，15cm的铝膜，反应时间控制为30s，控制铝膜不能被反应溶解完，防止初级刻蚀液对上表面产生刻蚀。
步骤4，去除剩余铝膜：步骤3中充分反应完成后，取出硅片，使用裁切机去除上表面的剩余铝膜，同时也不能给裁切到硅片，去除剩余铝膜，将杂质随铝膜裁切掉。
步骤5，刻蚀准备：铝膜吸附硅片中的杂质时，很容易会有杂质残留在硅片上表面，所以需要对去除剩余铝膜后的上表面，使用去离子水进行冲洗，清洗掉残留杂质，并且在上表面形成一层水膜，方便接下来的正式刻蚀。
步骤6，进行刻蚀：对于形成有水膜的硅片，直接将此硅片放入刻蚀机内进行刻蚀，在去除了大量杂质的情况下实现对该硅片的刻蚀，从而防止了EL污染。
实施例2：
一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，包括以下步骤：
步骤1，镀膜准备：对于制造太阳能电池板的硅片来说，根据分凝模型知，铝膜越厚，吸杂效果越好，所以在待刻蚀硅片的上、下表面均镀上一层铝膜，为了减小下面步骤中铝膜的反应时间，将铝膜厚度设置为20cm，而且可以很好的吸杂。
步骤2，初级除杂：将步骤1中得到的镀好膜的硅片放入去离子水池，向水池内持续通入氧气，同时对水池进行变温加热，加热时间为5分钟，5分钟时间内，温度从700℃慢慢递增至900℃，再从900℃降低至700℃。
步骤3，次级除杂：当步骤2中加热时间结束，将离子水池内的硅片取出，使用裁切机将下表面的铝膜恰好去除，保证不要切到硅片，然后浸入到由硝酸、氢氟酸、草酸、亚磺酸、乙醇以及去离子水按照体积比3：1：0.5：0.3：0.08：6配制而成的初级刻蚀液中，使得硅片没有铝膜覆盖的侧壁和下表面初步进行刻蚀，上表面的铝膜与初级刻蚀液中的酸充分反应，铝膜一边与酸反应、溶解，一边进一步的吸附硅片中的杂质，充分反应45s后，停止反应，取出硅片；
对应不同厚度的铝膜，因为初级刻蚀液的浓度相同，所以反应时间也相对应，20cm的铝膜，反应时间控制为45s，控制铝膜不能被反应溶解完，防止初级刻蚀液对上表面产生刻蚀。
步骤4，去除剩余铝膜：步骤3中充分反应完成后，取出硅片，使用裁切机去除上表面的剩余铝膜，同时也不能给裁切到硅片，去除剩余铝膜，将杂质随铝膜裁切掉。
步骤5，刻蚀准备：铝膜吸附硅片中的杂质时，很容易会有杂质残留在硅片上表面，所以需要对去除剩余铝膜后的上表面，使用去离子水进行冲洗，清洗掉残留杂质，并且在上表面形成一层水膜，方便接下来的正式刻蚀。
步骤6，进行刻蚀：对于形成有水膜的硅片，直接将此硅片放入刻蚀机内进行刻蚀，在去除了大量杂质的情况下实现对该硅片的刻蚀，从而防止了EL污染。
刻蚀工艺对比：
在保证电池片效率和刻蚀效果的前提下，使用直接运用刻蚀机进行刻蚀的原有刻蚀工艺以及本发明实施例1和本发明实施例2中的刻蚀工艺对160000片待刻蚀硅片进行刻蚀，对比结果如下表1所示：
| 名称 | 产量/片 | 失效量/片 | 失效率/％ |
| 原有刻蚀工艺 | 160000 | 60800 | 38.0 |
| 实施例1 | 160000 | 35200 | 22.0 |
| 实施例2 | 160000 | 37400 | 23.4 |
通过对表1中的数据进行对比，能够发现本发明工艺在对160000片硅片进行刻蚀时，可以大大的降低电池板产量的失效率，使得EL检测时，漏电片和隐裂片的数量大大减小，有效的防止了EL污染。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，镀膜准备：在待刻蚀硅片的上、下表面均镀上一层铝膜；
步骤2，初级除杂：将步骤1中得到的硅片放入去离子水池，向水池内持续通入氧气，同时对水池加热3～5min；
步骤3，次级除杂：将步骤2中去离子水池内的硅片取出，去除下表面铝膜，然后浸入初级刻蚀液中，充分反应30～45s；
步骤4，去除剩余铝膜：取出步骤3中充分反应后的硅片，去除上表面剩余铝膜；
步骤5，刻蚀准备：对去除剩余铝膜的上表面使用去离子水冲洗，并在上表面形成水膜；
步骤6，进行刻蚀：将步骤5得到的硅片放入刻蚀机内进行刻蚀。
2.根据权利要求1所述的一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，其特征在于：步骤1中铝膜厚度为15～20cm。
3.根据权利要求1所述的一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，其特征在于：步骤2中对水池采用变温加热，且温度变化范围为700℃～900℃。
4.根据权利要求1所述的一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，其特征在于：步骤3中的初级刻蚀液由硝酸、氢氟酸、草酸、亚磺酸、乙醇以及去离子水按照体积比3：1：0.5：0.3：0.08：6配制而成。
5.根据权利要求1所述的一种防止EL污染的太阳能电池板刻蚀工艺，其特征在于：步骤3和步骤4中对铝膜的去除均使用裁切机进行。
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