CN109830564A - 一种太阳能电池片的背抛光工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:硅片抛光前预处理;硅片背面抛光;丝网印刷与烘干;该背抛光工艺中使用PECVD法来生长氮化硅薄膜,能够对非抛光面实现更好的保护;依次使用碱液和酸液对硅片进行抛光,大大提高了硅片抛光质量,使得浸泡抛光效果更好,减小硅片受损的概率;刻蚀液能有效的将电池背面的绒面腐蚀掉,并形成平整的镜面结构,达到均匀抛光的效果,提高硅片对光的反射率和吸收率;该背面抛光硅电池的硅片背表面平整光亮,入射到硅片背表面的光子可以只反射一个方向,增加了反射光的能量,激发更多的电子空穴对,提高电池片的电流,提高了电池片的效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产技术领域,具体是一种太阳能电池片的背抛光工艺。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源,不会对环境产生任何污染。目前晶体硅太阳能电池在整个太阳能电池产业中占据着90%的市场份额,而且其成本和价格一直在大规模的下降,晶体硅太阳能电池的产业化技术已经日趋成熟。在太阳能晶硅常规电池的生产中,一般采用制绒工艺或抛光工艺对背面进行处理,背面抛光由于具有以下优点而被各企业关注:背面反射率增加,提高长波长的光在电池片内的吸收从而提高光电转换效率;改善背面接触,常规电池工艺中电池背面用到的导电铝浆中的铝粉颗粒约为5-20μm,硅片制绒后形成的金字塔绒面大小在1-5μm,铝粉在与电池背面接触时由于金字塔有一定的架空作用,使得接触面积较小,若背面改为抛光面,铝粉就可以与电池背面充分接触,降低接触电阻;改善背面钝化,由于抛光背表面与制绒背表面相比有更小的表面积,因此硅表面的悬挂键更少,更容易被钝化。
虽然目前太阳能电池的背抛光工艺中具有上述优点,但是也存在以下缺点:使用碱液对硅片进行抛光时,浸泡时间较长,长时间的浸泡不仅降低了抛光效率,而且还会对硅片造成损坏;使用酸液对抛光用碱液进行中和后,硅片上会残留中和后产生的离子,在使用纯水冲洗时,上述工艺时间较短,无法很好的将残留物冲洗完全,对后续硅片制备过程造成影响;目前太阳能电池背面抛光工艺虽然能够起到一定的背抛光作用,但其抛光的效果不佳,电池背光面绒面小,不发亮,使电池难以对长波段(波长大于1000nm)的光进行吸收;常规的背抛光工艺的碱槽中只有KOH,腐蚀背表面形成凹凸不平的表面,光子照射到该表面上会向不同的方向反射,能量分散,激发的电子空穴对数量有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池片的背抛光工艺,以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)硅片抛光前预处理;
(2)硅片背面抛光;
(3)丝网印刷与烘干。
作为优化,一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于氢氧化钠溶液中预清理,再用去离子水洗净,然后将硅片置于制绒液中制绒,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,得到PN结,用氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于刻蚀液中进行刻蚀处理,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于碱液中浸泡,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于酸液中浸泡,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,得到背面抛光硅电池。
作为优化,一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为10-20%的氢氧化钠溶液中预清理1-2min,氢氧化钠溶液的温度控制在60-80℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于65-85℃的制绒液中制绒10-25min,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,制绒的目的是可以提高硅片的陷光作用,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为60-80Ω,得到PN结,用体积分数为10-15%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD(等离子体增强化学沉积)法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,氮化硅减反射膜的厚度为50-80nm,折射率为1.8-2.2;要对硅片的背面进行抛光,需要先对硅片的正面进行掩膜保护,掩膜的质量决定了对非抛光面的保护程度,致密的氮化硅薄膜能够很好地保护住硅基不受到腐蚀,使用PECVD(等离子体增强化学沉积)法来生长薄膜,能够实现更好的保护,当掩膜的厚度为50-80nm时可以达到很好的保护效果;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于10-25℃的刻蚀液中浸泡2-4min进行刻蚀处理,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于10-20℃的碱液中浸泡30-50s,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于5-15℃的酸液中浸泡40-70s,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,风刀吹风温度为30-50℃;先使用碱液对硅片背面进行初步抛光,再使用酸液进行抛光,大大提高了硅片抛光质量,使用碱液和酸液仅仅对硅片背面进行浸泡,不会对硅片的扩散面造成影响,无不良副作用的产生,使用碱液和酸液对硅片背面进行浸泡时,对浸泡环境控制一定的温度,使得浸泡抛光效果更好,更加节约时间,可以有效的避免硅片背面过长时间的处于碱液或者酸液中,减小硅片受损的概率;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
作为优化,步骤(1)中的制绒液由质量百分数为60-8O%的硝酸溶液和质量分数为40-50%的氢氟酸溶液按体积比为3-5∶1混合而成。
作为优化,步骤(2)中刻蚀液由质量分数为50-70%的硝酸溶液、质量分数为30-50%的氢氟酸溶液和质量分数为40-60%的硫酸溶液按体积比为4-6∶2-3∶1混合而成。刻蚀液中的HNO3将硅片表面的硅氧化成SiO2,SiO2再与HF快速反应生成SiF4和水,SiF4和水形成氟硅酸溶于溶液中,完成硅片的刻蚀过程,刻蚀液中还含有H2SO4,H2SO4不参与硅片的刻蚀反应,但H2SO4能够增加刻蚀液中H离子的浓度,从而加快刻蚀反应的速度,同时加入H2SO4也能增加刻蚀液的粘度,有利于对硅片进行均匀抛光,当刻蚀液中HNO3、HF和H2SO4的含量在上述范围内时,刻蚀液能有效的将电池背面的绒面腐蚀掉,并形成平整的镜面结构,达到均匀抛光的效果。
作为优化,步骤(2)中刻蚀液放置在刻蚀槽中,刻蚀槽的长度为2-3m,硅片通过刻蚀槽的速度为0.5-1.5m/min。硅片以上述速度通过刻蚀槽,可以提高对硅片的刻蚀效率。
作为优化,步骤(2)中碱液由质量分数为1-10%的氢氧化钾溶液、质量分数为1-3%的异丙醇和质量分数为0.5-1%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为5-6∶2-3∶1混合而成。将硅片通过碱液,有利于及时去除硅片表面的多孔硅,以得到更加均匀的抛光效果。
作为优化,步骤(2)中碱液放置于碱槽中,碱槽的长度为1-2m,硅片通过碱槽的速度为1.2-4m/min。硅片以上述速度通过碱槽,可以有效的避免硅片背面过长时间的处于碱液中,减小硅片受损的概率,同时可以提高碱液去除多孔硅的效率。
作为优化,步骤(2)中酸液由质量分数为10-30%的氢氟酸溶液和质量分数为30-60%的磷酸溶液按体积比为1∶3-4混合而成。将硅片通过酸液,有利于及时去除硅片表面的氧化层,以得到更加均匀的抛光效果。
作为优化,步骤(2)中酸液放置于酸槽中,酸槽的长度为1.5-2m,硅片通过酸槽的速度为1.2-3m/min。硅片以上述速度通过酸槽,可以有效的避免硅片背面过长时间的处于酸液中,减小硅片受损的概率,同时可以提高酸液去除氧化层的效率。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
一是本发明一种太阳能电池片的背抛光工艺中要对硅片的背面进行抛光,需要先对硅片的正面进行掩膜保护,掩膜的质量决定了对非抛光面的保护程度,致密的氮化硅薄膜能够很好地保护住硅基不受到腐蚀,使用PECVD(等离子体增强化学沉积)法来生长薄膜,能够实现更好的保护,当掩膜的厚度为50-80nm时可以达到很好的保护效果;
二是本发明一种太阳能电池片的背抛光工艺中先使用碱液对硅片背面进行初步抛光,再使用酸液进行抛光,大大提高了硅片抛光质量,使用碱液和酸液仅仅对硅片背面进行浸泡,不会对硅片的扩散面造成影响,无不良副作用的产生,使用碱液和酸液对硅片背面进行浸泡时,对浸泡环境控制一定的温度,使得浸泡抛光效果更好,更加节约时间,可以有效的避免硅片背面过长时间的处于碱液或者酸液中,减小硅片受损的概率;
三是本发明一种太阳能电池片的背抛光工艺中刻蚀液中的HNO3将硅片表面的硅氧化成SiO2,SiO2再与HF快速反应生成SiF4和水,SiF4和水形成氟硅酸溶于溶液中,完成硅片的刻蚀过程,刻蚀液中还含有H2SO4,H2SO4不参与硅片的刻蚀反应,但H2SO4能够增加刻蚀液中H离子的浓度,从而加快刻蚀反应的速度,同时加入H2SO4也能增加刻蚀液的粘度,有利于对硅片进行均匀抛光,当刻蚀液中HNO3、HF和H2SO4的含量在上述范围内时,刻蚀液能有效的将电池背面的绒面腐蚀掉,并形成平整的镜面结构,达到均匀抛光的效果;
四是本发明一种太阳能电池片的背抛光工艺中将电池背光面的绒面腐蚀掉,并形成镜面结构,使得硅片背面更加光滑,甚至达到镜面效果,以形成更均匀的背场并提高光的反射率和吸收率,抛光处理后硅片的背面平整,增加了硅片对未吸收光的反射率。
附图说明
图1为本发明背抛光工艺与对比例背抛光工艺制备的硅片背表面的反射率对比结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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:
一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为10%的氢氧化钠溶液中预清理1min,氢氧化钠溶液的温度控制在60℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于65℃的制绒液中制绒10min,制绒液由质量百分数为60%的硝酸溶液和质量分数为40%的氢氟酸溶液按体积比为3∶1混合而成,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为60Ω,得到PN结,用体积分数为10%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,氮化硅减反射膜的厚度为50nm,折射率为1.8;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于10℃的刻蚀液中浸泡2min进行刻蚀处理,刻蚀液由质量分数为50%的硝酸溶液、质量分数为30%的氢氟酸溶液和质量分数为40%的硫酸溶液按体积比为4∶2∶1混合而成,刻蚀液放置在刻蚀槽中,刻蚀槽的长度为2m,硅片通过刻蚀槽的速度为0.5m/min,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于10℃的碱液中浸泡30s,碱液由质量分数为1%的氢氧化钾溶液、质量分数为1%的异丙醇和质量分数为0.5%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为5∶2∶1混合而成,碱液放置于碱槽中,碱槽的长度为1m,硅片通过碱槽的速度为1.2m/min,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于5℃的酸液中浸泡40s,酸液由质量分数为10%的氢氟酸溶液和质量分数为30-60%的磷酸溶液按体积比为1∶3混合而成,酸液放置于酸槽中,酸槽的长度为1.5m,硅片通过酸槽的速度为1.2m/min,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,风刀吹风温度为30℃;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
实施例2:
一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为12%的氢氧化钠溶液中预清理1.2min,氢氧化钠溶液的温度控制在65℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于70℃的制绒液中制绒15min,制绒液由质量百分数为65%的硝酸溶液和质量分数为42%的氢氟酸溶液按体积比为3∶1混合而成,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为65Ω,得到PN结,用体积分数为11%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,氮化硅减反射膜的厚度为55nm,折射率为1.9;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于12℃的刻蚀液中浸泡2.5min进行刻蚀处理,刻蚀液由质量分数为55%的硝酸溶液、质量分数为35%的氢氟酸溶液和质量分数为45%的硫酸溶液按体积比为4∶2∶1混合而成,刻蚀液放置在刻蚀槽中,刻蚀槽的长度为2.2m,硅片通过刻蚀槽的速度为0.8m/min,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于12℃的碱液中浸泡35s,碱液由质量分数为2%的氢氧化钾溶液、质量分数为1%的异丙醇和质量分数为0.5%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为5∶2∶1混合而成,碱液放置于碱槽中,碱槽的长度为1.2m,硅片通过碱槽的速度为2m/min,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于8℃的酸液中浸泡45s,酸液由质量分数为15%的氢氟酸溶液和质量分数为35%的磷酸溶液按体积比为1∶3混合而成,酸液放置于酸槽中,酸槽的长度为1.6m,硅片通过酸槽的速度为1.5m/min,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,风刀吹风温度为35℃;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
实施例3:
一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为15%的氢氧化钠溶液中预清理1.5min,氢氧化钠溶液的温度控制在70℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于75℃的制绒液中制绒17min,制绒液由质量百分数为70%的硝酸溶液和质量分数为45%的氢氟酸溶液按体积比为4∶1混合而成,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为70Ω,得到PN结,用体积分数为12%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,氮化硅减反射膜的厚度为65nm,折射率为2.0;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于17℃的刻蚀液中浸泡3min进行刻蚀处理,刻蚀液由质量分数为60%的硝酸溶液、质量分数为40%的氢氟酸溶液和质量分数为50%的硫酸溶液按体积比为5∶2.5∶1混合而成,刻蚀液放置在刻蚀槽中,刻蚀槽的长度为2.5m,硅片通过刻蚀槽的速度为1m/min,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于15℃的碱液中浸泡40s,碱液由质量分数为5%的氢氧化钾溶液、质量分数为2%的异丙醇和质量分数为0.7%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为5∶2∶1混合而成,碱液放置于碱槽中,碱槽的长度为1.5m,硅片通过碱槽的速度为2.6m/min,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于10℃的酸液中浸泡55s,酸液由质量分数为20%的氢氟酸溶液和质量分数为45%的磷酸溶液按体积比为1∶3混合而成,酸液放置于酸槽中,酸槽的长度为1.8m,硅片通过酸槽的速度为2.1m/min,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,风刀吹风温度为40℃;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
实施例4:
一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为18%的氢氧化钠溶液中预清理2min,氢氧化钠溶液的温度控制在75℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于80℃的制绒液中制绒22min,制绒液由质量百分数为75%的硝酸溶液和质量分数为48%的氢氟酸溶液按体积比为4∶1混合而成,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为75Ω,得到PN结,用体积分数为14%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,氮化硅减反射膜的厚度为75nm,折射率为2.1;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于22℃的刻蚀液中浸泡3min进行刻蚀处理,刻蚀液由质量分数为65%的硝酸溶液、质量分数为45%的氢氟酸溶液和质量分数为55%的硫酸溶液按体积比为5∶3∶1混合而成,刻蚀液放置在刻蚀槽中,刻蚀槽的长度为3m,硅片通过刻蚀槽的速度为1.2m/min,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于18℃的碱液中浸泡45s,碱液由质量分数为8%的氢氧化钾溶液、质量分数为2.5%的异丙醇和质量分数为0.9%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为5∶2∶1混合而成,碱液放置于碱槽中,碱槽的长度为2m,硅片通过碱槽的速度为3.6m/min,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于12℃的酸液中浸泡65s,酸液由质量分数为28%的氢氟酸溶液和质量分数为55%的磷酸溶液按体积比为1∶4混合而成,酸液放置于酸槽中,酸槽的长度为1.8m,硅片通过酸槽的速度为2.5m/min,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,风刀吹风温度为45℃;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
实施例5:
一种太阳能电池片的背抛光工艺,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为20%的氢氧化钠溶液中预清理2min,氢氧化钠溶液的温度控制在80℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于85℃的制绒液中制绒25min,制绒液由质量百分数为80%的硝酸溶液和质量分数为50%的氢氟酸溶液按体积比为5∶1混合而成,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为80Ω,得到PN结,用体积分数为15%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,氮化硅减反射膜的厚度为80nm,折射率为2.2;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于25℃的刻蚀液中浸泡4min进行刻蚀处理,刻蚀液由质量分数为70%的硝酸溶液、质量分数为50%的氢氟酸溶液和质量分数为60%的硫酸溶液按体积比为6∶3∶1混合而成,刻蚀液放置在刻蚀槽中,刻蚀槽的长度为3m,硅片通过刻蚀槽的速度为1.5m/min,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于20℃的碱液中浸泡50s,碱液由质量分数为10%的氢氧化钾溶液、质量分数为3%的异丙醇和质量分数为1%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为6∶3∶1混合而成,碱液放置于碱槽中,碱槽的长度为2m,硅片通过碱槽的速度为4m/min,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于15℃的酸液中浸泡70s,酸液由质量分数为30%的氢氟酸溶液和质量分数为60%的磷酸溶液按体积比为1∶4混合而成,酸液放置于酸槽中,酸槽的长度为2m,硅片通过酸槽的速度为3m/min,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,风刀吹风温度为50℃;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
对比例:
采用常规技术制备背面抛光硅电池,常规技术与本发明实施例3的方法所不同的是碱液为质量分数为5%的氢氧化钾溶液。
效果例1:
对本发明实施例3所得到的背面抛光硅电池和对比例所得到的背面抛光硅电池的电学性能进行检测,电学性能参数包括Uoc(开路电压)、Isc(短路电流)、Rs(串联电阻)、Rsh(短路电阻)、FF(固定消耗)、Ncell(平均效率)、Irev2(反向漏电流)等等,检测结果如下表1所示。
表1
从表1中可以看出,本发明实施例3所得到的背面抛光硅电池的Isc比对比例所得到的背面抛光硅电池的Isc高0.047A,FF高2.4,Ncell高0.123%,结果表明通过本发明实施例3的背抛光工艺制作出的背面抛光硅电池的硅片背表面平整光亮,入射到硅片背表面的光子可以只反射一个方向,增加了反射光的能量,激发更多的电子空穴对,提高电池片的电流,提高了电池片的效率。
效果例2:
对本发明实施例3所得到的背面抛光硅电池和对比例所得到的背面抛光硅电池的背表面的反射率进行测试,图1为各抽取10片本发明实施例3所得到的背面抛光硅电池和对比例所得到的背面抛光硅电池的背表面的反射率的对比结果,从图1中可以看出,本发明实施例3所得到的背面抛光硅电池的背表面的反射率比对比例所得到的背面抛光硅电池的背表面的反射率高4.5。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)硅片抛光前预处理;
(2)硅片背面抛光;
(3)丝网印刷与烘干。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于氢氧化钠溶液中预清理,再用去离子水洗净,然后将硅片置于制绒液中制绒,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,得到PN结,用氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于刻蚀液中进行刻蚀处理,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于碱液中浸泡,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于酸液中浸泡,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,得到背面抛光硅电池。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于,该背抛光工艺包括以下步骤:
(1)将硅片置于质量分数为10-20%的氢氧化钠溶液中预清理1-2min,所述氢氧化钠溶液的温度控制在60-80℃,再用去离子水洗净,然后将硅片置于65-85℃的制绒液中制绒10-25min,在硅片正面、背面形成虫孔状绒面结构,用去离子水清洗并烘干,在硅片正面进行磷扩散,扩散电阻为60-80Ω,得到PN结,用体积分数为10-15%的氢氟酸溶液将硅片表面的磷硅玻璃清洗干净,并烘干,最后用PECVD法在硅片正面沉积一层氮化硅减反射膜,所述氮化硅减反射膜的厚度为50-80nm,折射率为1.8-2.2;
(2)将步骤(1)所得的硅片置于10-25℃的刻蚀液中浸泡2-4min进行刻蚀处理,将刻蚀处理后的硅片用去离子水清洗,然后将硅片置于10-20℃的碱液中浸泡30-50s,取出硅片用去离子水清洗,再将硅片置于5-15℃的酸液中浸泡40-70s,取出硅片用去离子水清洗,使用风刀对硅片进行吹干,所述风刀吹风温度为30-50℃;
(3)丝网印刷与烘干:将步骤(2)所得的硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极,烘干、烧结,使上述电极与硅片之间形成欧姆接触,得到背面抛光硅电池。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(1)中的制绒液由质量百分数为60-80%的硝酸溶液和质量分数为40-50%的氢氟酸溶液按体积比为3-5∶1混合而成。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(2)中刻蚀液由质量分数为50-70%的硝酸溶液、质量分数为30-50%的氢氟酸溶液和质量分数为40-60%的硫酸溶液按体积比为4-6∶2-3∶1混合而成。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(2)中刻蚀液放置在刻蚀槽中,所述刻蚀槽的长度为2-3m,所述硅片通过刻蚀槽的速度为0.5-1.5m/min。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(2)中碱液由质量分数为1-10%的氢氧化钾溶液、质量分数为1-3%的异丙醇和质量分数为0.5-1%的连二亚硫酸铵溶液按体积比为5-6∶2-3∶1混合而成。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(2)中碱液放置于碱槽中,所述碱槽的长度为1-2m,所述硅片通过碱槽的速度为1.2-4m/min。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(2)中酸液由质量分数为10-30%的氢氟酸溶液和质量分数为30-60%的磷酸溶液按体积比为1∶3-4混合而成。
10.根据权利要求9所述的一种太阳能电池片的背抛光工艺,其特征在于:所述步骤(2)中酸液放置于酸槽中,所述酸槽的长度为1.5-2m,所述硅片通过酸槽的速度为1.2-3m/min。
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