CN108922943A - 一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片el不良的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，它包括以下步骤：1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后(步骤间都有水漂洗)，通过一种溶液处理，所述溶液为盐酸和水组成的酸性混合液，且混合液中的体积比为盐酸：水＝1:6～1：1，所述盐酸的浓度为36％～38％，并且将湿法黑硅制绒硅片的减重控制在0.35～0.45g；2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可，就是依次进行扩散、去PSG、刻蚀、PECVD镀膜、丝网印刷和测试，本发明提供一种能降低电池片量产的低效比例的有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法。
Description
技术领域
本发明涉及多晶硅太阳能电池生产技术领域，尤其涉及一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法。
背景技术
在光伏行业中，随着技术的不断发展和创新，在制绒工序，湿化学法制造金刚线切割黑硅绒面已经实现了量产化，湿化学法又称为MCCE(Metal Catalyzed ChemicalEtching)，意即金属催化的化学腐蚀法，用此法制造纳米级的黑硅绒面，需要用到重金属作为催化剂；然而在黑硅制绒过程中若金属残留在硅片表面，势必会引起金属污染，从而导致电池片效率低下，电致发光(英文electroluminescent)，又可称电场发光，简称EL。“龟裂纹”是湿法黑硅电池片的EL拍摄图像上有类似于乌龟背壳条纹结构的影像，该类电池片开压、短流比正常电池片均低，从而效率低下。因此必须在绒面完全形成前采用一种方法来尽量除尽金属残留，从而规避“龟裂纹”的产生，有效控制金刚线湿化学黑硅电池片的EL不良。据现有技术，湿法黑硅制绒体系中用银作为金属催化剂的较广，故在此采用一种酸性溶液，用银作为金属催化剂进行研究，探究了“龟裂纹”的形成原因并进行了酸性体系中的银颗粒脱除的机理分析，聚晶生产的湿法黑硅制绒机主要的工艺步骤如下：硅片表面碱抛光、硅片表面镀银、挖孔、初步脱银、扩孔、碱洗、去毛刺、慢提拉、烘干(步骤间都有水漂洗)。大量实验事实表明，在湿法黑硅制绒的扩孔步骤后，若不经过任何处理直接进行水洗、慢提拉、烘干后就进入下道工序，则制成的电池片有大量“龟裂纹”，该类不良片比例超过99％，提高了电池片量产的低效比例。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提供一种能降低电池片量产的低效比例的有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法。
本发明所采取的技术方案是：一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后(步骤间都有水漂洗)，通过一种溶液处理，所述溶液为盐酸和水组成的酸性混合液，且混合液中的体积比为盐酸：水＝1:6～1:1，所述盐酸的浓度为35％～38％，并且将湿法黑硅制绒硅片的减重控制在0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可，就是依次进行扩散、去PSG、刻蚀、PECVD镀膜、丝网印刷和测试。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比具有以下优点：首先该方法可有效避免湿法黑硅电池片的“龟裂纹”EL不良片，降低了电池片的不良和低效片比例，通过药液的浓度优化几乎可完全控制住该类不良片；其次，用该方法清洗湿法黑硅扩孔后的硅片只用到了盐酸一种化学品和一个槽体，相比原先工艺可省去湿法黑硅制绒机的两个槽体：一个水槽和一个碱洗槽，也可以省去氢氧化钾、氨水、氢氟酸、双氧水等药液，大大降低了生产成本，缩短了生产时间；同时电池片的外观和效率正常。
作为优选，所述的混合液中的体积比为盐酸：水＝0.18～0.6207，优选为36:199、45:190 和85:150。
作为优选，所述的混合液中的体积比为盐酸：水＝45:190，效果最好。
作为优选，所述的盐酸的浓度为36.5％～37.5％，优选为36.5％、37％和37.5％。
作为优选，在步骤1)中处理时，利用清洗机进行水漂洗，清洗机的进料速度控制在200～300s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充400～800ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为140～220s，浸泡时间优选为155、170和200s。
作为优选，所述的清洗机的进料速度控制在210～280s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充440～760ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为170s，清洗机的进料速度优选为215、230和270s/480pcs(片)，混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充优选为450、600和750ml。
作为优选，所述的步骤2)中扩散处理时，方阻控制在80～110Ω，优选为85、95和110Ω。
作为优选，所述的步骤2)中刻蚀处理时，减重控制在0.1～0.2g，优选为0.1、0.13和 0.18g。
附图说明
图1是现有技术的湿法黑硅电池片制绒方法的工艺流程图。
图2是本发明一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法湿法黑硅电池片制绒方法的工艺流程图。
图3是本发明一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法电池片正常的EL图像(左)和有“龟裂纹”的EL图像(右)。
图4是本发明一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法脱除金属银的过程分析和化学反应方程式。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一
本发明的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良(龟裂纹)的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，通过一种化学混合液处理，所述溶液为盐酸和水组成的酸性混合液，且混合液中的体积比为盐酸：水＝36:199，所述盐酸的浓度为37％，并且将湿法黑硅制绒硅片的减重控制在 0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可。
在步骤1)中处理时，清洗机的进料速度控制在270s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充750ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为200s。
所述步骤2)中扩散处理后方阻控制在80～110Ω，刻蚀减重控制在0.1～0.2g。
实施例二
一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良(龟裂纹)的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，通过一种化学混合液处理，所述溶液为盐酸和水组成的酸性混合液，且混合液中的体积比为盐酸：水＝45:190，所述盐酸的浓度为37％，并且将湿法黑硅制绒硅片的减重控制在 0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可。
在步骤1)中处理时，清洗机的进料速度控制在230s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充600ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为170s。
所述步骤2)中扩散处理后方阻控制在80～110Ω，刻蚀减重控制在0.1～0.2g。
实施例三
一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良(龟裂纹)的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后，通过一种化学混合液处理，所述溶液为盐酸和水组成的酸性混合液，且混合液中的体积比为盐酸：水＝85:150，所述盐酸的浓度为37％，并且将湿法黑硅制绒硅片的减重控制在 0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可。
在步骤1)中处理时，清洗机的进料速度控制在215s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充450ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为155s。
所述步骤2)中扩散处理后方阻控制在80～110Ω，刻蚀减重控制在0.1～0.2g。
本发明工艺电性能与正常工艺电性能对比如下表：
由上方数据可见，本发明工业的电性能得到极大提升，电性能参数提升一点都是很难实现的。
以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，它包括以下步骤：
1)制绒：将原硅片通过去除损伤层、银沉积、挖孔、初步脱银、扩孔的处理后(步骤间都有水漂洗)，通过一种溶液处理，所述溶液为盐酸和水组成的酸性混合液，且混合液中的体积比为盐酸：水＝1:6～1:1，所述盐酸的浓度为35％～38％，并且将湿法黑硅制绒硅片的减重控制在0.35～0.45g；
2)从正常产线流程的扩散工序开始进入到正常产线流程中处理即可，就是依次进行扩散、去PSG、刻蚀、PECVD镀膜、丝网印刷和测试。
2.根据权利要求1所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的混合液中的体积比为盐酸：水＝0.18～0.6207。
3.根据权利要求2所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的混合液中的体积比为盐酸：水＝45:190。
4.根据权利要求1所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的盐酸的浓度为36.5％～37.5％。
5.根据权利要求1所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：在步骤1)中处理时，利用清洗机进行水漂洗，清洗机的进料速度控制在200～300s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充400～800ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为140～220s。
6.根据权利要求5所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的清洗机的进料速度控制在210～280s/480pcs(片)；混合液中盐酸的补充原则为每过480片湿法黑硅扩孔后的硅片后补充440～760ml；温度控制在室温即可，浸泡时间为170s。
7.根据权利要求1所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的步骤2)中扩散处理时，方阻控制在80～110Ω。
8.根据权利要求1所述的一种有效控制金刚线湿化学黑硅电池片EL不良的方法，其特征在于：所述的步骤2)中刻蚀处理时，减重控制在0.1～0.2g。
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