CN107665935A - 一种高效异质结电池的边缘隔离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效异质结电池的边缘隔离方法，所述方法包括如下步骤：对硅片进行掩膜材料的涂覆处理形成掩膜涂层，且不对硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极进行涂覆；对涂覆处理后的硅片进行固化处理；将固化处理后的硅片放入酸性溶液中进行蚀刻处理，蚀刻掉硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极，并用去离子水喷淋清洗；将蚀刻处理后的硅片放入碱性溶液中进行浸泡脱膜，并用去离子水喷淋清洗；对浸泡脱膜后的硅片进行烘干处理。本发明将掩膜材料应用到高效异质结电池的边缘隔离方法中来，采用酸性蚀刻的方法蚀刻掉硅片侧面边缘的金属导电层和背金属电极，最终采用碱液脱膜，喷淋清洗的方式达到预期绝缘的效果，具有方法简单、易于自动化、硅片不良率低、绝缘效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及晶体硅高效太阳能电池技术领域，尤其涉及一种高效异质结电池的边缘隔离方法。
背景技术
目前，高效太阳能电池是众多光伏厂商研究的一个热点，包括PERC电池、MWT电池、IBC电池以及HJT电池等。其中HJT电池以其高效转化效率、低温方法、低的温度系数以及适合薄片化等优势获得众多机构和生产企业的特别青睐，研发热情一直高居不下。
其中HJT电池采用N型硅片，经过制绒清洗、非晶硅沉积、透明导电膜沉积、背电极制作等一系列方法步骤完成电池片的制作。透明导电膜沉积及电极制作有可能涉及到边缘短路的问题，所以必须对边缘加以处理以防止电池的正背面直接导通引起短路。目前最常见的方法是用Mask对边缘进行压框遮挡，这样边缘基本上不会镀上透明导电膜或金属背电极，从而保证电池的正负极不导通短路。但是这种方法的缺点有如下：(1)Mask压框一般都是手工压框，不易自动化，生产效率比较低；(2)Mask压框容易引起硅片破片，蹦角等不良品产生；(3)Mask压框由于使用寿命及对位精度问题有可能造成侧镀，从而导致产生边缘漏电的风险存在。这些劣势无疑是增加了HJT电池的碎片率，降低了HJT电池的良品率，从而导致HJT电池的成本上升，竞争力下降。
所以找到一种适合HJT高效异质结电池的边缘隔离方法迫在眉睫，这个一直以来也是太阳能业界生产HJT电池厂商遇到的一个重要难题。如果在这个问题上有所突破，HJT电池产业的前景会更加光明。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种方法简单、易于自动化、硅片不良率低、绝缘效果好的高效异质结电池的边缘隔离方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高效异质结电池的边缘隔离方法，所述方法包括如下步骤：
对硅片进行掩膜材料的涂覆处理形成掩膜涂层，且不对硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极进行涂覆；
对涂覆处理后的硅片进行固化处理；
将固化处理后的硅片放入酸性溶液中进行蚀刻处理，蚀刻掉硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极，并用去离子水喷淋清洗；
将蚀刻处理后的硅片放入碱性溶液中进行浸泡脱膜，并用去离子水喷淋清洗；
对浸泡脱膜后的硅片进行烘干处理。
进一步的，所述涂覆处理采用印刷或喷涂的方式，掩膜材料中的主要成分为树脂。
进一步的，所述涂覆处理为双面涂覆。
进一步的，所述固化处理为将硅片放入UV设备进行紫外光照射固化，UV光波长为300nm-450nm，照射能量为50-200mj，照射时间为5-20S。
进一步的，蚀刻处理为将硅片放入酸性溶液中进行浸泡蚀刻，蚀刻时间为5-60s，溶液温度为5-20℃。
进一步的，所述浸泡脱膜为将硅片放入碱的质量百分比为2-5％的碱性溶液中浸泡5-60s，溶液温度为50-70℃。
进一步的，所述烘干处理为将硅片放入温度为40-80℃的氮气中烘干20-60s。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明将掩膜材料应用到高效异质结电池的边缘隔离方法中来，采用酸性蚀刻的方法蚀刻掉硅片侧面边缘的ITO和金属，最终采用碱液脱膜，喷淋清洗的方式达到预期绝缘的效果。能够实现自动化或半自动化，方法简单，生产效率高；能够减少与硅片的硬性接触，降低硅片破片、崩边等不良品率；能够把边缘腐蚀干净，无金属导电层和背金属电极残留，电池正负极完全隔离，绝缘效果好。这种新的高效异质结电池的边缘隔离处理方法，为高效异质结电池的大规模推广提供一个可行的、可靠的、经济的量产方案，具有十分重要的意义。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种高效异质结电池的边缘隔离方法的流程图；
图2为本发明硅片边缘蚀刻、脱膜后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种高效异质结电池的边缘隔离方法，所述方法包括如下步骤：对硅片进行掩膜材料的涂覆处理形成掩膜涂层，且不对硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极进行涂覆；对涂覆处理后的硅片进行固化处理；将固化处理后的硅片放入酸性溶液中进行蚀刻处理，蚀刻掉硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极，并用去离子水喷淋清洗；将蚀刻处理后的硅片放入碱性溶液中进行浸泡脱膜，并用去离子水喷淋清洗；对浸泡脱膜后的硅片进行烘干处理。
实施例
如图1所示一种高效异质结电池的边缘隔离方法，所述方法包括如下步骤：
S01，对硅片进行掩膜材料的涂覆处理形成掩膜涂层，采用印刷或喷涂的方式，且不对硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极进行涂覆，掩膜材料中的主要成分为树脂，涂覆处理为双面涂覆；
S02，对涂覆处理后的硅片进行固化处理.将硅片放入UV设备进行紫外光照射固化，UV光波长为350nm，照射能量为100mj，照射时间为10S；
S03，将固化处理后的硅片放入硝酸溶液中进行浸泡蚀刻，蚀刻掉硅片侧面边缘的金属导电层和背金属电极，蚀刻时间为40s，溶液温度为10℃，并用去离子水喷淋清洗；
S04，将蚀刻处理后的硅片放入KOH溶液中进行浸泡脱膜，碱的质量百分比为3％，脱膜时间为40s，脱膜温度为60℃，并用去离子水喷淋清洗，形成如图2所示的硅片，硅片的上表面和下表面依次对称设有非晶硅和金属导电膜，所述硅片下表面的金属导电膜上还设有背金属电极；
S05，将脱膜处理后的硅片进行烘干处理，将硅片放入温度为70℃的氮气中烘干30s。
本发明将掩膜材料应用到高效异质结电池的边缘隔离方法中来，采用酸性蚀刻的方法蚀刻掉硅片侧面边缘的金属导电层和背金属电极，最终采用碱液脱膜，喷淋清洗的方式达到预期绝缘的效果。能够实现自动化或半自动化，方法简单，生产效率高；能够减少与硅片的硬性接触，降低硅片破片、崩边等不良品率；能够把边缘腐蚀干净，无金属导电层和背金属电极残留，电池正负极完全隔离，绝缘效果好。这种新的高效异质结电池的边缘隔离处理方法，为高效异质结电池的大规模推广提供一个可行的、可靠的、经济的量产方案，具有十分重要的意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
对硅片进行掩膜材料的涂覆处理形成掩膜涂层，且不对硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极进行涂覆；
对涂覆处理后的硅片进行固化处理；
将固化处理后的硅片放入酸性溶液中进行蚀刻处理，蚀刻掉硅片两侧边缘的金属导电层和背金属电极，并用去离子水喷淋清洗；
将蚀刻处理后的硅片放入碱性溶液中进行浸泡脱膜，并用去离子水喷淋清洗；
对浸泡脱膜后的硅片进行烘干处理。
2.根据权利要求1所述一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述涂覆处理采用印刷或喷涂的方式，掩膜材料中的主要成分为树脂。
3.根据权利要求1所述一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述涂覆处理为双面涂覆。
4.根据权利要求1所述一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述固化处理为将硅片放入UV设备进行紫外光照射固化，UV光波长为300nm-450nm，照射能量为50-200mj，照射时间为5-20s。
5.根据权利要求1所述一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述蚀刻处理为将硅片放入酸性溶液中进行浸泡蚀刻，蚀刻时间为5-60s，溶液温度为5-20℃。
6.根据权利要求1所述一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述浸泡脱膜为将硅片放入碱的质量百分比为2-5％的碱性溶液中浸泡5-60s，溶液温度为50-70℃。
7.根据权利要求1所述一种高效异质结电池的边缘隔离方法，其特征在于：所述烘干处理为将硅片放入温度为40-80℃的氮气中烘干20-60s。
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