CN109378357A - 一种perc双面太阳电池湿法刻蚀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及晶硅太阳电池制造技术领域，为解决传统湿法刻蚀后刻蚀面绒面不均匀，导致背面SiN颜色离散性大和转换效率低的问题，提供了一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，包括以下步骤：(1)滴水形成水膜；(2)一次刻蚀；(3)纯水清洗；(4)二次刻蚀；(5)纯水清洗；(6)酸洗；(7)纯水清洗；(8)烘干。本发明对硅片背面分别进行了初次刻蚀和再次刻蚀，不仅去除了硅片背面和边缘的PN结以及硅片背面的多孔硅，还使得硅片背面绒面均匀性好，出绒率高，对太阳光的吸收好，最终使背面转换效率达到0.2％的提升，双面率可提升10％；背面绒面更均匀，使得背面镀膜后SiN颜色一致性好，背面颜色合格率从97％提升到99.5％，效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及晶硅太阳电池制造技术领域，尤其涉及一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺。
背景技术
光伏行业发展最核心的竞争力是降本提效，PERC双面电池因背面也能发电可大幅降低成本问题，已开始取代PERC单面太阳电池逐渐成为市场主流产品。PERC双面电池的优点是成本低，工艺简单，与原有晶硅电池产品相比兼容性高，升级容易。
现有的PERC双面电池存在着以下缺陷：(1)背面转换效率低：背面效率15.00％，正面效率21.70％，双面率70％，双面率为电池背面效率与正面效率之比)；(2)背面镀膜后SiN颜色离散性大、返工率高的问题。
上述缺陷主要是由于传统湿法刻蚀后背面绒面不均匀导致，因绒面较浅时，绒面表面积大，镀膜后膜厚薄；绒面较大时，整个绒面表面积表小，镀膜后膜厚厚，当二者在一张硅片上分布在不同区域后，就会导致背面颜色离散性大产生色差，从而导致返工率高。另外绒面不均匀也会影响背面太阳光的吸收，导致背面转换效率低。
中国专利文献上公开了“一种湿法刻蚀工艺”，其公告号为CN102569502A，该发明在去除边结之后，增加了背面抛光工序，可以使硅片背面更加光滑，加强了其背反射，增强了对太阳光的长波段光谱的吸收，提高了电池的Isc。但是该工艺并没有有效解决硅片背面颜色离散性大、产生色差的问题。
因此，如何提高PERC双面电池背面转换效率以及改善背面镀膜后SiN颜色离散性大、返工率高的问题，是业内亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为了解决传统湿法刻蚀后刻蚀面绒面不均匀，导致背面SiN颜色离散性大、返工率高和转换效率低的问题，提供了一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，使得刻蚀后的硅片背面绒面更均匀，镀膜后SiN颜色一致性好，背面转换效率得到显著的提高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，包括以下步骤：
(1)向制绒扩散处理后的硅片上表面滴水形成水膜；
(2)在刻蚀槽中将步骤(1)表面形成水膜的硅片背面进行一次刻蚀，所述刻蚀槽内添加有制绒添加剂；
(3)在第一纯水槽对硅片进行清洗；
(4)在碱洗槽将步骤(3)清洗后的硅片的背面进行二次刻蚀，所述碱洗槽内添加有制绒添加剂；
(5)在第二纯水槽对硅片进行清洗；
(6)在酸洗槽将经步骤(5)清洗后的硅片进行酸洗；
(7)在第三纯水槽对硅片进行清洗；
(8)对步骤(7)清洗过的硅片进行烘干。
作为优选，步骤(1)中，工艺流程通过滚轮传送，滚轮的传送速度为1.8～2.5m/min。
作为优选，步骤(1)中，水膜量为15～25毫升/片，该水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结。
作为优选，步骤(2)中，所述刻蚀槽内刻蚀液为HNO3/HF溶液；所述HNO3/HF溶液中：HF体积浓度10～15％，HNO3体积浓度为30～50％，制绒添加剂体积浓度为0.5～2％。
作为优选，步骤(2)中，一次刻蚀的温度为5～10℃，时间40～80s，减薄量0.1～0.4g，绒面尺寸控制在8μm以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀，通过加入制绒添加剂，可以很好的在硅片背面起到改善绒面的作用，使绒面更均匀。
作为优选，步骤(4)中，所述碱洗槽内KOH质量浓度为3～7％，制绒添加剂体积浓度0.2～1％。
作为优选，步骤(4)中，二次刻蚀的温度为20～40℃，时间40～80s，绒面尺寸控制在8um以内。
作为优选，步骤(6)中，酸洗槽中HF体积浓度25～35％，酸洗温度为20～30℃，时间60～120s。
作为优选，步骤(3)，(5)和(7)中，纯水清洗的时间为10～20s。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)对刻蚀槽、碱槽工艺改进，硅片背面分别进行了初次刻蚀和再次刻蚀，不仅去除了硅片背面和边缘的PN结以及硅片背面的多孔硅，还使硅片背面绒面均匀性好，出绒率高，对太阳光的吸收好，最终使背面转换效率达到0.2％的提升，双面率可提升10％；
(2)背面绒面更均匀，使得背面镀膜后SiN颜色一致性好，背面颜色合格率从97％提升到99.5％，效果显著；
(3)本发明工艺不需要对原有生产设备进行改造，实施简单，具有较大的应用推广价值。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
以下实施例中的制绒添加剂购于德清丽晶能源有限科技有限公司，型号为S403。
实施例1
(1)将制绒扩散处理后的硅片放在滚轮上，利用滚轮的转动使硅片向前传送，传送速度为1.8m/min，利用喷淋设备向硅片的上表面滴水形成水膜，水膜量为15mL/片，其水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结；
(2)硅片在滚轮上进行传送，传送到刻蚀槽时，用HNO3/HF混合液对硅片背面进行刻蚀，HF浓度为10％，HNO3浓度为30％，制绒添加剂浓度0.5％，温度为10℃，时间80s，减薄量0.1g，绒面尺寸控制在8μm以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀，并通过加入制绒添加剂，可以很好的在硅片背面起到改善绒面的作用，使绒面更均匀；
(3)滚轮继续将硅片向前传送至第一纯水槽，对硅片进行清洗，清洗20s，清洗刻蚀槽硅片表面残留的酸性液体；
(4)滚轮继续将硅片向前传送至KOH溶液碱洗槽，滚轮的底部浸在碱洗槽内的KOH溶液中，滚轮带液转动过程中硅片的底部与滚轮上的KOH溶液接触，KOH浓度为7％，制绒添加剂浓度0.2％，温度40℃，时间80s，绒面尺寸控制在8μm以内，以去除硅片背面的多孔硅；
(5)滚轮继续将硅片向前传送至第二纯水槽，对硅片进行清洗，清洗20s，清洗碱洗槽硅片表面残留的碱性液体；
(6)滚轮继续将硅片向前传送至HF溶液酸洗槽，HF浓度25％，温度30℃，时间60s，以去除硅片表面的磷硅玻璃；
(7)滚轮继续将硅片向前传送至第三纯水槽，清洗20s，清洗酸洗槽硅片表面的酸性液体；(8)滚轮继续将硅片向前传送至烘干槽，对硅片进行烘干。
实施例2
(1)将制绒扩散处理后的硅片放在滚轮上，利用滚轮的转动使硅片向前传送，传送速度为2.0m/min，利用喷淋设备向硅片的上表面滴水形成水膜，水膜量为18mL/片，其水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结；
(2)硅片在滚轮上进行传送，传送到刻蚀槽时，用HNO3/HF混合液对硅片背面进行刻蚀，HF浓度为11％，HNO3浓度为35％，制绒添加剂浓度0.8％，温度为9℃，时间70s，减薄量0.2g，绒面尺寸控制在8μm以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀；
(3)滚轮继续将硅片向前传送至第一纯水槽，对硅片进行清洗20s，清洗刻蚀槽硅片表面残留的酸性液体；
(4)滚轮继续将硅片向前传送至KOH溶液碱洗槽，滚轮的底部浸在碱洗槽内的KOH溶液中，滚轮带液转动过程中硅片的底部与滚轮上的KOH溶液接触，KOH浓度为6.5％，制绒添加剂浓度0.4％，温度35℃，时间70s，绒面尺寸控制在8μm以内，以去除硅片背面的多孔硅；
(5)滚轮继续将硅片向前传送至第二纯水槽，对硅片进行清洗20s，清洗碱洗槽硅片表面残留的碱性液体；
(6)滚轮继续将硅片向前传送至HF溶液酸洗槽，HF浓度27％，温度25℃，时间70s，以去除硅片表面的磷硅玻璃；
(7)滚轮继续将硅片向前传送至第三纯水槽，清洗20s，清洗酸洗槽硅片表面的酸性液体；
(8)滚轮继续将硅片向前传送至烘干槽，对硅片进行烘干。
实施例3
(1)将制绒扩散处理后的硅片放在滚轮上，利用滚轮的转动使硅片向前传送，传送速度为2.2m/min，利用喷淋设备向硅片的上表面滴水形成水膜，水膜量为20mL/片，其水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结；
(2)硅片在滚轮上进行传送，传送到刻蚀槽时，用HNO3/HF混合液对硅片背面进行刻蚀，HF浓度为12％，HNO3浓度为40％，制绒添加剂浓度1％，温度为8℃，时间60s，减薄量0.25g，绒面尺寸控制在8μm以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀，并通过加入制绒添加剂，可以很好的在硅片背面起到改善绒面的作用，使绒面更均匀；
(3)滚轮继续将硅片向前传送至第一纯水槽，对硅片进行清洗，清洗20s，清洗刻蚀槽硅片表面残留的酸性液体；
(4)滚轮继续将硅片向前传送至KOH溶液碱洗槽，滚轮的底部浸在碱洗槽内的KOH溶液中，滚轮带液转动过程中硅片的底部与滚轮上的KOH溶液接触，KOH浓度为6％，制绒添加剂浓度0.6％，温度30℃，时间60s，绒面尺寸控制在8um以内，以去除硅片背面的多孔硅，同时，加入制绒添加剂，可进一步对硅片背面绒面起到改善作用，使绒面更均匀；
(5)滚轮继续将硅片向前传送至第二纯水槽，对硅片进行清洗20s，清洗碱洗槽硅片表面残留的碱性液体；
(6)滚轮继续将硅片向前传送至HF溶液酸洗槽，HF浓度15％，温度25℃，时间80s，以去除硅片表面的磷硅玻璃；
(7)滚轮继续将硅片向前传送至第三纯水槽，清洗20s，清洗酸洗槽硅片表面的酸性液体；
(8)滚轮继续将硅片向前传送至烘干槽，对硅片进行烘干。
实施例4
(1)将制绒扩散处理后的硅片放在滚轮上，利用滚轮的转动使硅片向前传送，传送速度为2.4m/min，利用喷淋设备向硅片的上表面滴水形成水膜，水膜量为22mL/片，其水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结；
(2)硅片在滚轮上进行传送，传送到刻蚀槽时，用HNO3/HF混合液对硅片背面进行刻蚀，HF浓度为13％，HNO3浓度为45％，制绒添加剂浓度1.2％，温度为7℃，时间50s，减薄量0.3g，绒面尺寸控制在8μm以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀，并通过加入制绒添加剂，可以很好的在硅片背面起到改善绒面的作用，使绒面更均匀；
(3)滚轮继续将硅片向前传送至第一纯水槽，对硅片进行清洗，清洗10s，清洗刻蚀槽硅片表面残留的酸性液体；
(4)滚轮继续将硅片向前传送至KOH溶液碱洗槽，滚轮的底部浸在第3个槽内的KOH溶液中，滚轮带液转动过程中硅片的底部与滚轮上的KOH溶液接触，KOH浓度为5％，制绒添加剂浓度0.8％，温度25℃，时间50s，绒面尺寸控制在8μm以内，以去除硅片背面的多孔硅，同时，加入制绒添加剂，可进一步对硅片背面绒面起到改善作用，绒面使绒面更均匀；
(5)滚轮继续将硅片向前传送至第二纯水槽，对硅片进行清洗20s，清洗碱洗槽硅片表面残留的碱性液体；
(6)滚轮继续将硅片向前传送至HF溶液酸洗槽，HF浓度30％，温度20℃，时间90s，以去除硅片表面的磷硅玻璃；
(7)滚轮继续将硅片向前传送至第三纯水槽，清洗20s，清洗酸洗槽硅片表面的酸性液体；
(8)滚轮继续将硅片向前传送至烘干槽，对硅片进行烘干。
实施例5
(1)将制绒扩散处理后的硅片放在滚轮上，利用滚轮的转动使硅片向前传送，传送速度为12.5m/min，利用喷淋设备向硅片的上表面滴水形成水膜，水膜量为25mL/片，其水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结；
(2)硅片在滚轮上进行传送，传送到刻蚀槽时，用HNO3/HF混合液对硅片背面进行刻蚀，HF浓度为14％，HNO3浓度为50％，制绒添加剂浓度1.5％，温度为5-10℃，时间45s，减薄量0.35g，绒面尺寸控制在8μm以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀，并通过加入制绒添加剂，可以很好的在硅片背面起到改善绒面的作用，使绒面更均匀；
(3)滚轮继续将硅片向前传送至第一纯水槽，对硅片进行清洗20s，清洗刻蚀槽硅片表面残留的酸性液体；
(4)滚轮继续将硅片向前传送至KOH溶液碱洗槽，滚轮的底部浸在碱洗槽内的KOH溶液中，滚轮带液转动过程中硅片的底部与滚轮上的KOH溶液接触，KOH浓度为4％，制绒添加剂浓度0.9％，温度20℃，时间45s，绒面尺寸控制在8μm以内，以去除硅片背面的多孔硅，同时，加入制绒添加剂，可进一步对硅片背面绒面起到改善作用，绒面使绒面更均匀；
(5)滚轮继续将硅片向前传送至第二纯水槽，对硅片进行清洗，清洗20s，清洗碱洗槽硅片表面残留的碱性液体；
(6)滚轮继续将硅片向前传送至HF溶液酸洗槽，HF浓度32％，温度20℃，时间100s，以去除硅片表面的磷硅玻璃；
(7)滚轮继续将硅片向前传送至第三纯水槽，清洗20s，清洗酸洗槽硅片表面的酸性液体；
(8)滚轮继续将硅片向前传送至烘干槽，对硅片进行烘干。
实施例6
(1)将制绒扩散处理后的硅片放在滚轮上，利用滚轮的转动使硅片向前传送，传送速度为2.5m/min，利用喷淋设备向硅片的上表面滴水形成水膜，水膜量为25mL/片，其水膜量能够有效的覆盖硅片表面，防止HNO3/HF挥发的酸性气体腐蚀硅片表面，防止腐蚀PN结；
(2)硅片在滚轮上进行传送，传送到刻蚀槽时，用HNO3/HF混合液对硅片背面进行刻蚀，HF浓度为15％，HNO3浓度为50％，制绒添加剂浓度2％，温度为5℃，时间40s，减薄量0.4g，绒面尺寸控制在8um以内，从而对硅片背面以及硅片边缘PN结进行腐蚀，并通过加入制绒添加剂，可以很好的在硅片背面起到改善绒面的作用，使绒面更均匀；
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(8)滚轮继续将硅片向前传送至烘干槽，对硅片进行烘干。
对比例
采用传统工艺刻蚀：刻蚀液中HNO3体积浓度达到60～80％，刻蚀完成后，水洗，然后碱洗。
分别对实施例1-6和对比例的工艺制得的电池片的电性能测试，其结果如表1所示：
表1.测试结果
其中，Uoc为电池开路电压，Isc为电池短路电流，FF为电池填充因子，Eff为电池转换效率，双面率为电池背面效率与正面效率之比。
由表1可以看出，相对于对比例的传统工艺制得的电池片，本发明实施例1-6制得的电池片背面转换效率提升约0.2％，双面率提升约10％，电池背面颜色合格率从97.00％提升至99.50％。而传统工艺在对硅片背面进行刻蚀时，HNO3体积浓度达到60～80％，且HNO3对硅片具有抛光作用，当HNO3浓度过高时，没有添加剂抑制药液反应时，从而导致硅片背面绒面大，反应不均匀，反射率高，从而影响太阳光的吸收，增大了硅片背面对太阳光的反射，最终使电池片背面转换效率变低。传统工艺在刻蚀完成后，经过水洗，然后碱洗，在碱洗这步进行反应时，因KOH对硅片背面也存在抛光作用，在没有添加剂抑制反应速率时，硅片背面绒面进一步被腐蚀变大，反射率再次升高，使电池片背面转换效率偏低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (9)
1.一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向制绒扩散处理后的硅片上表面滴水形成水膜；
(2)在刻蚀槽中将步骤(1)表面形成水膜的硅片背面进行一次刻蚀，所述刻蚀槽内添加有制绒添加剂；
(3)在第一纯水槽对硅片进行清洗；
(4)在碱洗槽将经步骤(3)清洗后的硅片的背面进行二次刻蚀，所述碱洗槽内添加有制绒添加剂；
(5)在第二纯水槽对硅片进行清洗；
(6)在酸洗槽将经步骤(5)清洗后的硅片进行酸洗；
(7)在第三纯水槽对硅片进行清洗；
(8)对步骤(7)清洗过的硅片进行烘干。
2.根据权利要求1所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，工艺流程通过滚轮传送，滚轮的传送速度为1.8～2.5m/min。
3.根据权利要求1所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(1)中，水膜量为15～25毫升/片。
4.根据权利要求1所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述刻蚀槽内刻蚀液为HNO3/HF溶液；所述HNO3/HF溶液中：HF的体积浓度为10～15％，HNO3体积浓度为30～50％，制绒添加剂的体积浓度为0.5～2％。
5.根据权利要求1或4所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(2)中，一次刻蚀的温度为5～10℃，时间40～80s，减薄量0.1～0.4g，绒面尺寸控制在8μm以内。
6.根据权利要求1所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(4)中，所述碱洗槽内KOH质量浓度为3～7％，制绒添加剂体积浓度为0.2～1％。
7.根据权利要求1或6所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(4)中，二次刻蚀的温度为20～40℃，时间40～80s，绒面尺寸控制在8μm以内。
8.根据权利要求1所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(6)中，酸洗槽中HF体积浓度25～35％，酸洗温度为20～30℃，时间60～120s。
9.根据权利要求1所述的一种PERC双面太阳电池湿法刻蚀工艺，其特征在于，步骤(3)，(5)和(7)中，纯水清洗的时间为10～20s。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109979862A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-05 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 一种提升双面perc电池外观良率并降低酸耗的刻蚀槽 |
| CN110828618A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-02-21 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种表面织构的太阳能电池的制作方法及太阳能电池 |
| CN115036387A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-09-09 | 赫里欧新能源科技（上海）有限公司 | 一种基于发电建材应用的彩色太阳能芯片制备方法 |
| WO2022211729A1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | National University Of Singapore | Surface treatment method for forming a passivated contact of a solar cell |
| CN115241330A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-10-25 | 英利能源发展(天津)有限公司 | 一种氢氟酸刻蚀太阳能电池用半导体硅片装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008010782A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Vadim Volodimirovich Naumov | The method of production of the photoelectric converter |
| CN103109375A (zh) * | 2010-08-27 | 2013-05-15 | 康斯坦茨大学 | 用于生产具有纹理化正面的太阳能电池的方法及相应的太阳能电池 |
| CN103151423A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-06-12 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种多晶硅片制绒清洗工艺方法 |
| CN105576074A (zh) * | 2014-10-08 | 2016-05-11 | 上海神舟新能源发展有限公司 | 一种n型双面电池的湿法刻蚀方法 |
| CN106784161A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-31 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种perc太阳能电池的抛光刻蚀方法 |
| CN108133978A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-08 | 中建材浚鑫科技有限公司 | 一种太阳能金刚线电池背腐蚀工艺 |
-
2018
- 2018-09-06 CN CN201811038411.4A patent/CN109378357B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008010782A1 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Vadim Volodimirovich Naumov | The method of production of the photoelectric converter |
| CN103109375A (zh) * | 2010-08-27 | 2013-05-15 | 康斯坦茨大学 | 用于生产具有纹理化正面的太阳能电池的方法及相应的太阳能电池 |
| CN103151423A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-06-12 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种多晶硅片制绒清洗工艺方法 |
| CN105576074A (zh) * | 2014-10-08 | 2016-05-11 | 上海神舟新能源发展有限公司 | 一种n型双面电池的湿法刻蚀方法 |
| CN106784161A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-31 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种perc太阳能电池的抛光刻蚀方法 |
| CN108133978A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-06-08 | 中建材浚鑫科技有限公司 | 一种太阳能金刚线电池背腐蚀工艺 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109979862A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-05 | 通威太阳能（成都）有限公司 | 一种提升双面perc电池外观良率并降低酸耗的刻蚀槽 |
| CN110828618A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-02-21 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种表面织构的太阳能电池的制作方法及太阳能电池 |
| CN115036387A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-09-09 | 赫里欧新能源科技（上海）有限公司 | 一种基于发电建材应用的彩色太阳能芯片制备方法 |
| WO2022211729A1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | National University Of Singapore | Surface treatment method for forming a passivated contact of a solar cell |
| CN115241330A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-10-25 | 英利能源发展(天津)有限公司 | 一种氢氟酸刻蚀太阳能电池用半导体硅片装置 |
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Denomination of invention: A Wet Etching Process for PERC Double sided Solar Cells Effective date of registration: 20230522 Granted publication date: 20200605 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd. Registration number: Y2023330000949 |
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