CN115566101A - 一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法，属于太阳能电池技术领域，包括在硅片进入HF刻蚀段之前，在硅片的掩膜层上喷洒含有非极性溶剂的溶液，以在掩膜层上形成第一水膜。本发明提供的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，通过在用于设置第一水膜的溶液中增加一种或多种非极性溶剂，从而使第一水膜具备非极性溶剂的性质，由于HF为极性溶质，使得挥发的HF药液不再容易浸润到第一水膜中，从而可以避免第一水膜变化为HF溶液，对掩膜层形成腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，更具体地说，是涉及一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法。
背景技术
TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池在生产过程中，使用链式设备去除硅片背面扩散的硼硅玻璃时，需要对硅片的正表面设置掩膜层进行保护，为了保证去除效果，通常将链式设备中用于去除硼硅玻璃的HF刻蚀段设计的较长，来确保工艺时间足够长，但在硅片经过HF刻蚀段的过程中，HF药液会翻到硅片正面对掩膜层造成腐蚀。
现有技术中，为了保护硅片正面掩膜层，一般是在HF刻蚀段前设置覆膜段，覆膜段内设有滴管，在硅片经过覆膜段时，通过滴管在硅片的掩膜层上设置一层纯水膜，如此，通过设置的纯水膜来使硅片上的掩膜层在经过HF刻蚀段时受到保护。但是，硅片在HF刻蚀段的传输过程中，纯水膜容易与HF刻蚀段中挥发出的HF酸雾结合，使得纯水膜的酸性不断积累，导致纯水膜变成低浓度的HF溶液，反而会对正面的掩膜层造成腐蚀，使纯水膜的保护功能失效，进而影响硅片正面掩膜层的保护效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法，以解决现有技术中TOPCon电池正面掩膜层容易被HF药液腐蚀的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法，包括以下步骤：
在硅片进入HF刻蚀段之前，向硅片喷洒含有非极性溶剂的溶液，以在掩膜层正面形成第一水膜。
在一种可能的实现方式中，所述溶液中非极性溶剂的含量大于等于0.1％。
在一种可能的实现方式中，保护TOPCon电池正面掩膜的方法还包括以下步骤：
在HF刻蚀段中增加空置段，并在空置段内将硅片上的所述第一水膜去除并重新在硅片上设置第二水膜。
在一种可能的实现方式中，保护TOPCon电池正面掩膜的方法包括以下步骤：
采用第一风刀管将途径空置段的硅片上的所述第一水膜吹落。
在一种可能的实现方式中，保护TOPCon电池正面掩膜的方法包括以下步骤：
采用毛细管吸收途径空置段的硅片上的第一水膜。
在一种可能的实现方式中，保护TOPCon电池正面掩膜的方法包括以下步骤：
采用虹吸管吸收途径空置段的硅片上的第一水膜。
在一种可能的实现方式中，所述第二水膜与所述第一水膜的成分相同。
在一种可能的实现方式中，所述空置段下方设有溶液收集槽。
在一种可能的实现方式中，所述非极性溶剂包括氯仿、液状石蜡、乙醚、丙酮、植物油、苯中的一种或者几种。
本发明提供的保护TOPCon电池正面掩膜的方法的有益效果在于：硅片在进入HF刻蚀段之前，通过在硅片上喷洒含有非极性溶剂的溶液，在硅片的掩膜层上形成第一水膜，由于第一水膜具备非极性溶剂性质，使酸雾不易浸润到第一水膜中形成HF溶液，从而避免了硅片上的掩膜层在HF刻蚀段传输时受到HF药液的腐蚀。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法实施例一中提供的链式设备在HF刻蚀段的结构示意图；
图2沿图1中A-A线的剖视结构图；
图3为本发明方法实施例二中提供的链式设备在HF刻蚀段的结构示意图；
图4沿图3中B-B线的剖视结构图；
图5为本发明方法实施例三中提供的链式设备在HF刻蚀段的结构示意图；
图6沿图5中C-C线的剖视结构图。
其中，图中各附图标记：
101、前端刻蚀段；102、后端刻蚀段；2、空置段；21、横管；22、第一风刀管；23、第二风刀管；24、虹吸管；241、固定架；25、集液槽；3、硅片；31、第一水膜；4、溶液收集槽；5、吸附单元；51、毛细管；52、升降端。
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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
现对本发明提供的保护TOPCon电池正面掩膜的方法进行说明。一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法，包括在硅片3进入HF刻蚀段之前，在硅片3的掩膜层上喷洒含有非极性溶剂的溶液，以在掩膜层上形成第一水膜31，其中，所述溶液中含有的非极性溶剂可以是氯仿、液状石蜡、乙醚、丙酮、植物油、苯中的一种或者几种。
在实际生产中，通常使用纯水制作掩膜层的保护膜，由于HF溶液中因为F的氧化性比H强,共用电子对会偏向F,所以HF是极性分子，而H2O也属于极性分子，根据相似相溶原理，极性溶质一般能溶于极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，因此，在HF刻蚀段，挥发在空气中的HF极易溶于纯水制作的保护膜中，并使该保护膜逐渐变成HF溶液，并对掩膜层产生腐蚀。
在本实施例中，在用于制造第一水膜31的溶液中增加一种或多种非极性溶剂，从而使第一水膜31具备非极性溶剂的性质，由于HF为极性溶质，使得挥发的HF药液不再容易浸润到第一水膜31中，从而可以避免第一水膜31变化为HF溶液，对掩膜层形成腐蚀。
本发明提供的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，与现有技术相比，硅片3在进入HF刻蚀段之前，通过在硅片3上喷洒含有非极性溶剂的溶液，在硅片3的掩膜层上形成第一水膜31，由于第一水膜31具备非极性溶剂性质，使HF酸雾不易浸润到第一水膜31中形成HF溶液，从而避免了硅片3上的掩膜层在HF刻蚀段传输时受到HF药液的腐蚀。
可选的，用于形成第一水膜31的溶液中，非极性溶剂的含量大于等于0.1％，其中，非极性溶剂的具体含量可根据所使用的非极性溶剂的种类和实际生产情况进行选择配置。
请参阅图1至图6，作为本发明提供的保护TOPCon电池正面掩膜的方法还至少包括以下步骤：
在HF刻蚀段中增加空置段2，并在空置段2内将硅片3上的第一水膜31去除并重新在硅片3上设置第二水膜。在本步骤中，增加的空置段2的数量为一个，空置段2将HF刻蚀段分割成前端刻蚀段101和后端刻蚀段102，硅片3在前端刻蚀段101之前附着第一水膜31，在硅片3经过前端刻蚀段101后，第一水膜31难免会吸收部分HF酸雾，使得第一水膜31具备一定的酸性，保护效果减弱，为了提高对硅片2掩膜层的保护效果，当硅片2传输到空置段2时，去除第一水膜31，并在硅片3的掩膜层上重新附着第二水膜，附着好第二水膜的硅片3再被传输至后端刻蚀段102进行后续工序。本步骤通过将较长的HF刻蚀段分割成两段，减少了第一水膜31的存在时长，从而避免第一水膜31过多结合HF酸雾形成HF溶液，进而对掩膜层造成腐蚀。
可选的，制作第二水膜时可以使用清水也可以使用用含有非极性溶剂的溶液，可根据实际生产情况进行选择。
可选的，当制作第二水膜选择用含有非极性溶剂的溶液时，使该溶液内非极性溶剂的含量与制作第一水膜31的溶液内的非极性溶剂的含量相同，如此可以省去额外配置第二水膜所用溶液的工序，降低劳动成本。
进一步地，在本实施例中，空置段2的宽度与HF刻蚀段的宽度相同，空置段2的下方不再设置盛装有HF药液的药槽，在空置段2的下方设置有溶液收集槽4，溶液收集槽4用于收集被去除的第一水膜31溶液和设置第二水膜时洒落的第二水膜溶液。如此通过在空置段2设置溶液收集槽4，避免了在去除的第一水膜31与设置第二水膜时，制作水膜所用的溶液洒落至盛装有HF溶液的药槽中稀释药液。
作为本发明方法的一种具体实施方式一，请参阅图1和图2，空置段2的数量为一个，将HF刻蚀段分隔为前端刻蚀段101和后端刻蚀段102，空置段2的前半段上方设置有水膜去除装置，空置段2的后半段上方设有水膜设置装置，所述水膜去除装置包括横向设置的第一风刀管22，在第一风刀管22上沿其长度方向设有多个出风孔，且这多个出风孔均为朝下设置，容易理解的是第一风刀管连接有送风装置；所述水膜设置装置包括横向设置的横管21，横管21下方沿横管21的长度方向竖直设置有多个滴液管，容易得到的是，制作第二水膜的溶液通过横管21的传输引导，再由滴液管喷洒在硅片3上，进而在硅片3的掩膜层上形成第二水膜。
在本实施例中第一水膜31的具体去除过程如下：附着有第一水膜31的硅片3由前端刻蚀段101进入到空置段2，送风装置为第一风刀管22送风，当硅片3到达第一风刀管22设置位置时，第一风刀管22上出风口喷出的空气射在硅片3上，将第一水膜31吹离硅片3，脱离硅片3的第一水膜31散落成液滴掉落在回收装置4内被回收，完成去除第一水膜31的硅片3随后被运输至滴液管上方，滴液管将制作第二水膜的溶液喷洒在硅片3的掩膜层上形成第二水膜，在设置好第二水膜后，硅片3被运输至后端刻蚀段102进行下步工序。本实施例中，去除第一水膜31的方法直接有效，效率高。
作为本发明方法的一种具体实施方式二，请参阅图3和图4，空置段2的数量为一个，将HF刻蚀段分隔为前端刻蚀段101和后端刻蚀段102，空置段2的前半段上方设置有水膜去除装置，空置段2的后半段上方设有水膜设置装置，所述水膜去除装置包括多个毛细管51和第二风刀管23，其中毛细管51纵向设置，多个毛细管51规则排列形成多个吸附单元5，每个吸附单元5的大小与硅片3大小相当，多个吸附单元5沿空置段2的横向排成一列，并对应的设置在硅片3的传输路径上。第二风刀管23横向设置，且位于吸附单元5的上方，第二风刀管23的下方设有出风口。
所述水膜去除装置还包括升降机构和前后移动机构，其中所述升降机构的升降端52与吸附单元5连接，用于控制吸附单元5上下升降，所述前后移动机构的作业端与第二风刀管23连接，用于控制第二风刀管前后移动。
在本实施例中第一水膜31的具体去除过程如下：硅片3由前端刻蚀段101传输至空置段2，当硅片3移至所述吸附单元5下方时，操纵所述升降机构运行，使所述升降机构的升降端52下降，并带动所述吸附单元5向下移动，当所述吸附单元5移动至距离硅片3表面0.5-1mm位置时，操纵所述升降机构停止运行，此时组成所述吸附单元5的多个毛细管51均插入至第一水膜31中，第一水膜31在毛细管51的毛细作用下被吸附至毛细管51管内形成液柱，如此，使得第一水膜31得以去除，随后硅片3继续向后传输，离开吸附单元5下方，再次操纵所述升降机构运行，使升降端52上升，并带动吸附单元5向上移动，当吸附单元5复位后，操纵所述升降机构停止运行，此时，操纵所述前后移动机构运行，控制第二风刀管23在吸附单元5上方前后做一次往复运动，使第二风刀管23对吸附单元5内的毛细管51吹风，并将毛细管51内的液柱吹落。
本实施例中第二水膜的设置装置与设置过程与上述具体实施例一相同，在此不做赘述。本实施例通过设置毛细管51通过毛细作用去除第一水膜31，相比于具体实施方式一的方法，本实施例中第一水膜31使去除过程平缓，可以避免水膜溶液四处飞溅。
作为本发明方法的一种具体实施方式三，请参阅图5和图6，空置段2的数量为一个，将HF刻蚀段分隔为前端刻蚀段101和后端刻蚀段102，空置段2的前半段上方设置有水膜去除装置，空置段2的后半段上方设有水膜设置装置，所述水膜去除装置包括虹吸组件，所述虹吸组件包括虹吸管24和集液槽25，虹吸管24包括一个吸液口与一个排液口，所述吸液口用于吸取第一水膜31，所述排液口用于将吸入到虹吸管24的水膜溶液排入到集液槽25中，其中，所述吸液口一端设有固定架241，固定架241用于固定所述吸液口一端，使所述吸液口朝下，所述排液口设于集液槽25内，所述集液槽25内始终存储一定体积的水膜溶液，所述排液口位于所述水膜溶液的液面以下，在所述虹吸管24位于所述排液口一端的端部还设有封闭开关，所述封闭开关用于封闭或者打开所述排液口，需要说明的是，在非工作状态时，封闭开关处于关闭状态，并且在虹吸管24内封存有水膜溶液。
在本实施例中第一水膜31的具体去除过程如下：硅片3由前端刻蚀段101传输至空置段2，当硅片3移至虹吸管24的吸液口下方时，使虹吸管24的吸液口插入到第一水膜31中，此时打开封闭开关，使排液口与集液槽25连通，封存在虹吸管24内的水膜溶液在重力作用下向集液槽25内排出，在虹吸管24内形成负压，第一水膜31在大气压力作用下，被所述吸液口吸入到虹吸管24内，发生虹吸效应，当第一水膜31全部被吸入虹吸管24内后，关闭所述封闭开关，虹吸管24内的水膜溶液停止流动，虹吸管24内不在产生负压，虹吸效应结束。
本实施例中第二水膜的设置装置与设置过程与上述具体实施例一相同，在此不做赘述。本实施例利用虹吸效应去除第一水膜31，相比于具体实施方式二，所述设备机构简单，不需要额外的机械动力支持，节约制造成本。
另外，上述的第一水膜31、第二水膜以及水膜均指液体形成的膜。
以上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)
1.一种保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在硅片(3)进入HF刻蚀段之前，向硅片(3)喷洒含有非极性溶剂的溶液，以在掩膜层正面形成第一水膜(31)。
2.如权利要求1所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，所述溶液中非极性溶剂的含量大于等于0.1％。
3.如权利要求1所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在HF刻蚀段中增加空置段(2)，并在空置段(2)内将硅片(3)上的所述第一水膜(31)去除并重新在硅片(3)上设置第二水膜。
4.如权利要求3所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用第一风刀管(22)将途径空置段的硅片(3)上的所述第一水膜(31)吹落。
5.如权利要求3所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用毛细管(24)吸收途径空置段(2)的硅片(3)上的第一水膜(31)。
6.如权利要求3所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用虹吸管(24)吸收途径空置段的硅片(3)上的第一水膜(31)。
7.如权利要求3所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，所述第二水膜与所述第一水膜(31)的成分相同。
8.如权利要求3-7任一项所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，所述空置段(2)下方设有溶液收集槽(4)。
9.如权利要求1或2所述的保护TOPCon电池正面掩膜的方法，其特征在于，所述非极性溶剂包括氯仿、液状石蜡、乙醚、丙酮、植物油、苯中的一种或者几种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |