CN108054243A - 一种单晶perc太阳能电池镀膜不良片的返工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，包括取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中；将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中；将清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中；将清洗的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中；将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中；将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有热水的慢提拉槽中；将处理后的返工片吹干，制绒。本发明的返工方法工艺简单，能大幅度提高生产效率，降低成本；能保持太阳能电池返工片电池效率偏差在0.1％以内，并有效解决外观和EL不良降级比例偏高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能电池技术领域，尤其涉及单晶PERC太阳能电池技术领域，具体的是涉及一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法。
背景技术
单晶PERC太阳能电池的工艺流程比常规单晶太阳能电池的工艺流程较繁琐，由于工序繁多，因此带来了镀膜返工片的比例较常规电池的要高很多，大约5％(常规单晶约1％)。对于一间每日产量60万片太阳能电池片的工厂来说，一天的镀膜返工片就有3万片，大量硅片若不返工直接做成太阳能电池，都要降级处理甚至报废，造成生产成本的居高不下，导致企业很大的经济损失。
目前，单晶PERC镀膜返工片已有的处理方式包括：
1、单晶PERC镀膜返工片使用HF去膜后没有重新制绒，而是直接做成电池片，造成电池片外观及EL不良降级比例过高，效率较低；
2、单晶PERC镀膜返工片使用HF去膜后直接制绒，造成绒面偏大，效率偏低，外观及EL不良比例也偏高；
3、单晶PERC镀膜返工片使用HF去膜后，使用链式设备去除金字塔绒面和扩散PN结，链式设备和去膜及制绒的槽式设备生产连贯性不够，生产效率不高。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，在保证效率的前提下，提高产品的品质，降低不合格品的比例，满足工厂高产出的要求。
为了实现上述目的，本发明采用的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，具体包括以下步骤：
步骤1、取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中清洗；
步骤2、将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中；
步骤3、将经清洗槽一清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中，去除SiNx/AlOx膜及金属离子；
步骤4、将清洗去膜后的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中；
步骤5、将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中，利用酸液腐蚀掉原有的金字塔绒面及去除扩散PN结；
步骤6、将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有热水的慢提拉槽中，清洗前面槽体带进的酸液及将返工片表面的水脱掉；
步骤7、将处理后的返工片吹干，制绒。
所述步骤1中，采用HCl/H2O2混合液在常温下清洗，时间为80s-120s。
进一步的，所述HCl/H2O2混合液中HCl浓度为3％-6％，H2O2的浓度为4％-8％。
所述步骤3中，采用HF/HCl混合液在常温下清洗，时间为400s-800s。
进一步的，所述HF/HCl混合液中HF浓度为20％-30％，HCl的浓度为5％-15％。
所述步骤2、步骤4中，采用去离子水于常温下清洗，时间为80s-120s，水洗过程中通常温空气鼓泡。
所述步骤5中，采用HF/HNO3混合酸液，其中HF浓度为4％-8％，HNO3的浓度为15％-25％，温度控制在6℃-12℃，时间为90s-180s。
所述步骤6中，采用去离子水清洗，水温控制在55℃-65℃，时间为120s-180s，通过慢提拉的方式使水与硅片表面实现分离。
所述步骤7中，采用温度为80℃-90℃的N2吹干返工片，时间为350s-450s。
所述步骤5中，采用HF/HNO3混合酸液清洗返工片时，减重控制在0.15g-0.25g；
所述步骤7中，制绒减重控制在0.25g-0.45g。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)该返工方法整体工艺简单，大批量生产效率高，成品外观及EL不良比例低，电池效率偏差在0.1％以内。
2)该方法兼容性好，对于正面镀膜或背面镀膜或正背面都有镀膜或镀膜后激光开槽过的不良片均适用，对于膜前的返工片或脏污的裸硅片也可以使用该方法。
3)该方法可以去除金字塔绒面和扩散PN结，能有效去除手指印等有机物赃物，提高了返工片返工处理的合格率。
附图说明
图1为本发明的返工方法的工艺流程图；
图2为镀膜不良片返工后的电池制备流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，具体包括以下步骤：
步骤1、取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中清洗，去除金属离子及有机物；
步骤2、将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中，以清洗、稀释掉前面槽体带进的HCl/H2O2混合液；
步骤3、将经清洗槽一清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中，去除SiNx/AlOx膜及金属离子；
步骤4、将清洗去膜后的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中，清洗掉前面槽体带进的HF/HCl酸液；
步骤5、将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中，利用酸液腐蚀掉原有的金字塔绒面及去除扩散PN结；
步骤6、将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有热水的慢提拉槽中，清洗前面槽体带进的酸液及将返工片表面的水脱掉；
步骤7、将处理后的返工片吹干，制绒，以利于后续通过正常的单晶PERC电池工艺流程，制备出所需的单晶PERC太阳能电池。
其中，所述步骤1中，采用HCl/H2O2混合液在常温下清洗，时间为80s-120s，所述HCl/H2O2混合液中HCl浓度为3％-6％，H2O2的浓度为4％-8％。
所述步骤3中，采用HF/HCl混合液在常温下清洗，时间为400s-800s，所述HF/HCl混合液中HF浓度为20％-30％，HCl的浓度为5％-15％。
所述步骤2、步骤4中，采用去离子水于常温下清洗，时间为80s-120s，水洗过程中通常温空气鼓泡。
所述步骤5中，采用HF/HNO3混合酸液，其中HF浓度为4％-8％，HNO3的浓度为15％-25％，温度控制在6℃-12℃，时间为90s-180s。
所述步骤6中，采用去离子水清洗，水温控制在55℃-65℃，时间为120s-180s，通过慢提拉的方式使水与硅片表面实现分离。
所述步骤7中，采用温度为80℃-90℃的N2吹干返工片，时间为350s-450s。
所述步骤5中，采用HF/HNO3混合酸液清洗返工片时，减重控制在0.15g-0.25g；所述步骤7中，制绒减重控制在0.25g-0.45g。返工过程制绒工序硅片减重的降低，有利于避免硅片偏薄，造成碎片率过高等异常。
实施例1
一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，具体包括以下步骤：
步骤1、取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中，在常温下清洗，时间为80s，所述HCl/H2O2混合液中HCl浓度为3％，H2O2的浓度为4％，通过HCl/H2O2混合液清洗去除金属离子及有机物；
步骤2、将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中，于常温下清洗，时间为80s，水洗过程中通常温空气鼓泡，以清洗、稀释掉前面槽体带进的HCl/H2O2混合液；
步骤3、将经清洗槽一清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中，在常温下清洗，时间为400s，所述HF/HCl混合液中HF浓度为20％，HCl的浓度为5％，通过HF/HCl混合液去除SiNx/AlOx膜及金属离子；
步骤4、将清洗去膜后的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中，于常温下清洗，时间为80s，水洗过程中通常温空气鼓泡，以清洗掉前面槽体带进的HF/HCl酸液；
步骤5、将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中，在6℃时，清洗90s，其中HF浓度为4％，HNO3的浓度为15％，清洗减重控制在0.15g-0.25g，利用酸液腐蚀掉原有的金字塔绒面及去除扩散PN结；
步骤6、将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有温度为55℃去离子水的慢提拉槽中，清洗120s，通过慢提拉的方式使得水与硅片表面实现分离，以清洗前面槽体带进的酸液及将返工片表面的水脱掉；
步骤7、将处理后的返工片采用温度为80℃的N2吹干，时间为450s，然后置于槽式制绒机上制绒(制绒减重控制在0.25g-0.45g)，以利于后续通过正常的单晶PERC电池工艺流程，制备出所需的单晶PERC太阳能电池。
实施例2
一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，具体包括以下步骤：
步骤1、取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中，在常温下清洗，时间为100s，所述HCl/H2O2混合液中HCl浓度为4.5％，H2O2的浓度为6％，通过HCl/H2O2混合液清洗去除金属离子及有机物；
步骤2、将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中，于常温下清洗，时间为100s，水洗过程中通常温空气鼓泡，以清洗、稀释掉前面槽体带进的HCl/H2O2混合液；
步骤3、将经清洗槽一清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中，在常温下清洗，时间为600s，所述HF/HCl混合液中HF浓度为25％，HCl的浓度为10％，通过HF/HCl混合液去除SiNx/AlOx膜及金属离子；
步骤4、将清洗去膜后的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中，于常温下清洗，时间为100s，水洗过程中通常温空气鼓泡，以清洗掉前面槽体带进的HF/HCl酸液；
步骤5、将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中，在9℃时，清洗120s，其中HF浓度为6％，HNO3的浓度为20％，清洗减重控制在0.15g-0.25g，利用酸液腐蚀掉原有的金字塔绒面及去除扩散PN结；
步骤6、将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有温度为60℃去离子水的慢提拉槽中，清洗150s，通过慢提拉的方式使得水与硅片表面实现分离，以清洗前面槽体带进的酸液及将返工片表面的水脱掉；
步骤7、将处理后的返工片采用温度为85℃的N2吹干，时间为400s，然后置于槽式制绒机上制绒(制绒减重控制在0.25g-0.45g)，以利于后续通过正常的单晶PERC电池工艺流程，制备出所需的单晶PERC太阳能电池。
实施例3
一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，具体包括以下步骤：
步骤1、取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中，在常温下清洗，时间为120s，所述HCl/H2O2混合液中HCl浓度为6％，H2O2的浓度为8％，通过HCl/H2O2混合液清洗去除金属离子及有机物；
步骤2、将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中，于常温下清洗，时间为120s，水洗过程中通常温空气鼓泡，以清洗、稀释掉前面槽体带进的HCl/H2O2混合液；
步骤3、将经清洗槽一清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中，在常温下清洗，时间为800s，所述HF/HCl混合液中HF浓度为30％，HCl的浓度为15％，通过HF/HCl混合液去除SiNx/AlOx膜及金属离子；
步骤4、将清洗去膜后的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中，于常温下清洗，时间为120s，水洗过程中通常温空气鼓泡，以清洗掉前面槽体带进的HF/HCl酸液；
步骤5、将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中，在12℃时，清洗180s，其中HF浓度为8％，HNO3的浓度为25％，清洗减重控制在0.15g-0.25g，利用酸液腐蚀掉原有的金字塔绒面及去除扩散PN结；
步骤6、将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有温度为65℃去离子水的慢提拉槽中，清洗180s，通过慢提拉的方式使得水与硅片表面实现分离，以清洗前面槽体带进的酸液及将返工片表面的水脱掉；
步骤7、将处理后的返工片采用温度为90℃的N2吹干，时间为350s，然后置于槽式制绒机上制绒(制绒减重控制在0.25g-0.45g)，以利于后续通过正常的单晶PERC电池工艺流程(如图2所示，依次经扩散、刻蚀、退火、PERC、PECVD、激光开槽、丝印烧结、LIR，至最终的测试分选)，制备出所需的单晶PERC太阳能电池。
采用本发明的返工方法，工艺简单，能大幅度提高生产效率，降低成本；同时能保持太阳能电池返工片电池效率偏差在0.1％以内，并有效解决外观和EL不良降级比例偏高的问题。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1、取镀膜不良的单晶PERC返工片，放置在装有HCl/H2O2混合液的槽中清洗；
步骤2、将清洗后的返工片置于装有去离子水的清洗槽一中；
步骤3、将经清洗槽一清洗过的返工片放置于装有HF/HCl混合液的槽体中，去除SiNx/AlOx膜及金属离子；
步骤4、将清洗去膜后的返工片放置于装有去离子水的清洗槽二中；
步骤5、将经清洗槽二清洗过的返工片，放置于装有HF/HNO3混合酸液的槽体中，利用酸液腐蚀掉原有的金字塔绒面及去除扩散PN结；
步骤6、将用HF/HNO3混合酸液清洗后的返工片，放置于装有热水的慢提拉槽中，清洗前面槽体带进的酸液及将返工片表面的水脱掉；
步骤7、将处理后的返工片吹干，制绒。
2.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤1中，采用HCl/H2O2混合液在常温下清洗，时间为80s-120s。
3.根据权利要求2所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述HCl/H2O2混合液中HCl浓度为3％-6％，H2O2的浓度为4％-8％。
4.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤3中，采用HF/HCl混合液在常温下清洗，时间为400s-800s。
5.根据权利要求4所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述HF/HCl混合液中HF浓度为20％-30％，HCl的浓度为5％-15％。
6.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤2、步骤4中，采用去离子水于常温下清洗，时间为80s-120s，水洗过程中通常温空气鼓泡。
7.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤5中，采用HF/HNO3混合酸液，其中HF浓度为4％-8％，HNO3的浓度为15％-25％，温度控制在6℃-12℃，时间为90s-180s。
8.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤6中，采用去离子水清洗，水温控制在55℃-65℃，时间为120s-180s，通过慢提拉的方式使水与硅片表面实现分离。
9.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤7中，采用温度为80℃-90℃的N2吹干返工片，时间为350s-450s。
10.根据权利要求1所述的一种单晶PERC太阳能电池镀膜不良片的返工方法，其特征在于，所述步骤5中，采用HF/HNO3混合酸液清洗返工片时，减重控制在0.15g-0.25g；
所述步骤7中，制绒减重控制在0.25g-0.45g。
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