CN109830567A - 降低n型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，属于太阳能电池制备技术领域，包括湿法刻蚀后，利用槽式设备对硅片进行二次酸洗，再进行硼扩散；二次酸洗的时间为300s‑500s。本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，湿法刻蚀工序后，使用槽式设备，硅片放入篮具内，杜绝了滚轮接触导致的漏电；加入二次酸洗工艺，提高了酸洗时间，通过优化酸洗工艺，获得更低的漏电值，达到提升合格率的目的。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池制备技术领域，更具体地说，是涉及一种降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法。
背景技术
目前行业多数硅晶太阳能电池都采用传统P型晶硅电池，目前P型电池的转换效率达到22％，转换效率很难再继续有效增加。与传统的P型晶硅电池相比，N型晶硅太阳能电池由于其高少子寿命和无光致衰减等天然优势，具有更大的效率提升空间和潜力，是高线太阳能电池技术路线的选择，而且随着太阳能电池技术的引入，N型晶硅太阳能电池效率优势会越来越明显。
N型晶硅太阳能电池生产的主要流程为：制绒、抛光、磷扩散、湿法刻蚀、硼扩散、等离子刻蚀、湿化学、PECVD沉积SiNx、丝网印刷和烧结。在N型晶硅太阳能电池的生产过程中，湿法刻蚀工艺是通过硝酸与氢氟酸的混合溶液刻蚀掉扩散后硅片四边的n型层，使硅片上下面的pn结隔离，同时去除磷硅玻璃层并且对非扩散面进行抛光，防止硅片边缘漏电值大并能抛光下表面使能与铝背场形成好的欧姆接触。
目前工业生产中，湿法刻蚀一代链式Rena设备被广泛采用，工艺过程见图2所示，其主要工艺过程如下：
(1)与HNO3、HF、H2SO4的混合液反应：在刻蚀过程中，HNO3初配浓度315g/l，HF为17-20g/l，H2SO4初配70L。首先是硝酸硅片氧化，形成氧化硅，然后氢氟酸与氧化硅反应生成硅的络合物(H2SiF6)和水，利用硫酸的黏性吸附硅片刻蚀掉周边n型层及对下表面进行抛光。
(2)与KOH溶液反应：KOH初配浓度2.5g/l，刻蚀之后的硅片经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅，再经过DI水(去离子水)冲洗去掉表面残留的碱液。
(3)与HF溶液反应：初配HF9％g/l，利用HF溶液除去硅片表面在扩散过程中形成的磷硅玻璃层，并用DI水冲洗酸性表面，最后用压缩空气将硅片表面吹干。
目前，一代Rena湿法刻蚀设备酸槽长度1.2米，生产带速1.4m/min，硅片经过酸槽的时间为0.9分钟。实验证明酸槽的时间对降低漏电有很好的效果，由于目前硅片经过酸槽的时间短，酸洗效果差，漏电比例高。如何解决一代Rena湿法刻蚀设备的漏电比例高的问题是工艺人员追求的目标。
然而一代Rena湿法刻蚀设备为链式滚轮传动设备，滚轮接触太阳能晶硅电池硅片，通过测试漏电不合格的晶硅太阳能电池，滚轮接触是导致太阳能电池漏电Irev2值高的原因之一。而该设备常见的问题是滚轮不转动，导致对硅片的摩擦增大，此问题设备没有报警提示，发现问题不及时，容易导致批量的漏电不合格电池；另外滚轮不转动需要设备停机，更换齿轮箱，影响生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，通过新工艺的导入，解决现有技术中存在的N型晶硅太阳能电池生产过程中漏电比例高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，包括：
湿法刻蚀后，利用槽式设备对硅片进行二次酸洗，再进行硼扩散；
所述二次酸洗的时间为300s-500s。
进一步地，所述二次酸洗中，酸液为HF酸溶液，其中，HF初配浓度为9-12％，每两篮补充酸液350ml-420ml。
进一步地，所述二次酸洗后，在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗，润洗时间为120s-200s。
进一步地，所述在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗中，所述硅片完全浸没在去离子水中，且去离子水为溢流状态。
进一步地，所述在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗之后，将硅片放入慢提拉槽，利用去离子水对硅片进行清洗，硅片逐渐从去离子水中提出，清洗时间为120s-200s。
进一步地，所述慢提拉槽内的去离子水为溢流状态。
进一步地，所述将硅片放入慢提拉槽，利用去离子水对硅片进行清洗之后，将硅片放入烘干槽进行烘干。
进一步地，所述将硅片放入烘干槽进行烘干的温度为85℃-100℃，烘干时间为900s-1200s。
进一步地，并列设有三个所述烘干槽。
本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的有益效果在于：与现有技术相比，湿法刻蚀工序后，使用槽式设备，硅片放入篮具内，杜绝了滚轮接触导致的漏电；加入二次酸洗工艺，提高了酸洗时间，通过优化酸洗工艺，获得更低的漏电值，达到提升合格率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的工艺流程图；
图2现有技术N型晶硅太阳能电池的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请参阅图1，现对本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法进行说明。所述降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，工艺步骤如下：制绒、抛光、磷扩散、湿法刻蚀、二次酸洗、硼扩散、湿法等离子刻蚀、湿化学、PECVD沉积SiN、丝网印刷和烧结。
其中，二次酸洗利用槽式设备进行，二次酸洗的时间为300s-500s。其中，二次酸洗时间还可以为350s、400s、450s等。
本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，与现有技术相比，湿法刻蚀后使用槽式设备对晶硅太阳能电池硅片进行二次酸洗，利用HF酸和硅片表面的p-si玻璃层反应，并使之络合物剥离，以到达清洗的目的，反应如下：HF+SiO2→H2SiF6+H2O，通过实验设定为300-500秒酸洗时间，HF与P-si玻璃层反应最充分，解决了湿法刻蚀一代Rena酸槽时间短的问题，其中槽式酸洗的时间也可以根据需要任意设定；另外，使用槽式设备，硅片放入篮具内，硅片与设备没有接触，杜绝了滚轮接触导致的漏电，解决滚轮接触导致的Irev2值高的问题。通过实验不同的工艺参数，如酸浓度、自动补液量、工艺时间等对Irev2的影响，得到最佳的Irev2值。
其中，漏电比例：N型晶硅太阳能电池参数漏电Irev2<2A为合格电池；漏电比例＝Irev2≥2A的电池片数/总片数。
合格率：N型晶硅太阳能电池测试分档中，参数要求漏电Irev2<2A为合格电池，合格率＝1-漏电比例。
请参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述二次酸洗中，酸液为HF酸溶液，其中，HF初配浓度为9-12％，每两篮补充酸液350ml-420ml。其中初配浓度可选为9.5％、10％、11％等，补充酸液可选为380ml、400ml、410ml。通过对湿法刻蚀前后腐蚀量和边绝缘电阻的测试，结果显示在不同的工艺参数组合下边绝缘电阻相差较大，例如工艺时间在300秒-500秒，边绝缘电阻更好，同样在槽式酸洗设备，HF初配浓度9-12％，补液350-420ml/2篮，边绝缘电阻更稳定。
请参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述二次酸洗后，在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗，润洗时间为120s-200s。润洗时间还可以为130s、150s、180s、190s等，作用的冲洗硅片表面的酸性物。
参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗中，所述硅片完全浸没在去离子水中，且去离子水为溢流状态。
请参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗之后，将硅片放入慢提拉槽，利用去离子水或纯水对硅片进行清洗，硅片逐渐从去离子水中提出，清洗时间为120s-200s，对硅片进一步清洗。清洗时间还可以为130s、150s、180s、190s等。
请参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述慢提拉槽内的去离子水为溢流状态。
参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述将硅片放入慢提拉槽，利用去离子水对硅片进行清洗之后，将硅片放入烘干槽进行烘干。烘干采用压缩空气将硅片表面吹干。
请参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，所述将硅片放入烘干槽进行烘干的温度为85℃-100℃，烘干时间为900s-1200s。温度还可以为90℃、95℃等，烘干时间还可以为950s、1000s、1100s等。
请参阅图1，作为本发明提供的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法的一种具体实施方式，并列设有三个烘干槽，硅片可以进入任何一个烘干槽进行烘干，提高效率。
本发明通过在湿法刻蚀后加入后酸洗工艺，使用槽式的闲置的湿化学设备完成，利用HF溶液二次除去硅片表面在扩散过程中形成的磷硅玻璃层，并用DI水冲洗酸性表面，最后用压缩空气将硅片表面吹干。二次的酸洗、DI水冲洗对降低太阳电池Irev2值起到较好的作用。
利用槽式设备，综合酸洗工艺参数如下表：
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 (9)
1.降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：
湿法刻蚀后，利用槽式设备对硅片进行二次酸洗，再进行硼扩散；
所述二次酸洗的时间为300s-500s。
2.如权利要求1所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述二次酸洗中，酸液为HF酸溶液，其中，HF初配浓度为9-12％，每两篮补充酸液350ml-420ml。
3.如权利要求1所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述二次酸洗后，在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗，润洗时间为120s-200s。
4.如权利要求3所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗中，所述硅片完全浸没在去离子水中，且去离子水为溢流状态。
5.如权利要求3所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述在DI槽中利用去离子水对硅片进行润洗之后，将硅片放入慢提拉槽，利用去离子水对硅片进行清洗，硅片逐渐从去离子水中提出，清洗时间为120s-200s。
6.如权利要求5所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述慢提拉槽内的去离子水为溢流状态。
7.如权利要求5所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述将硅片放入慢提拉槽，利用去离子水对硅片进行清洗之后，将硅片放入烘干槽进行烘干。
8.如权利要求7所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：所述将硅片放入烘干槽进行烘干的温度为85℃-100℃，烘干时间为900s-1200s。
9.如权利要求7所述的降低N型晶硅太阳能电池漏电比例的制备方法，其特征在于：并列设有三个所述烘干槽。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09266194A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハのエッチング方法 |
| CN102842652A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-26 | 英利能源（中国）有限公司 | 硅片的制绒酸洗的方法 |
| CN105514180A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-20 | 英利能源（中国）有限公司 | 一种n型背结双面电池及其制备方法 |
| CN107154449A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-12 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 一种降低多晶电池片漏电的工艺方法 |
| CN109004062A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-14 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 利用臭氧实现碱性体系对硅片刻蚀抛光的方法及设备 |
| CN109037112A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-18 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种晶硅太阳能se电池刻蚀使用无机碱的方法 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09266194A (ja) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハのエッチング方法 |
| CN102842652A (zh) * | 2012-09-19 | 2012-12-26 | 英利能源（中国）有限公司 | 硅片的制绒酸洗的方法 |
| CN105514180A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-20 | 英利能源（中国）有限公司 | 一种n型背结双面电池及其制备方法 |
| CN107154449A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-12 | 常州亿晶光电科技有限公司 | 一种降低多晶电池片漏电的工艺方法 |
| CN109004062A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-12-14 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 利用臭氧实现碱性体系对硅片刻蚀抛光的方法及设备 |
| CN109037112A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-18 | 通威太阳能（安徽）有限公司 | 一种晶硅太阳能se电池刻蚀使用无机碱的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈哲艮等: "《晶体硅太阳电池制造工艺原理》", 31 March 2017, 电子工业出版社 * |
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