CN115621358A - 一种hjt电池不良片的返工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种HJT电池不良片的返工工艺，该返工工艺包含步骤：P1收集不良片进入专门返工的清洗机，去除表面薄膜，P2.将P1所得到的硅片进入清洗机重新制绒。该HJT电池不良片的返工工艺适用于已镀ITO、ATO或Cu等半导体或金属类膜层后产生的不良片的返工。首先使用盐酸和双氧水的混合溶液去除电池片表面薄膜及电池栅线；再使用硝酸和氢氟酸的混合液对非晶硅薄膜进行处理去除非晶硅膜层，再重新对硅片进行制绒得到返工后可重新投产的硅片。因此，该返工工艺有效解决了HJT电池生产中产生的多种不良片的返工问题；可对HJT电池不良片批量化生产，返工后A级良率可达到98％，且电池片效率与正常流程电池片相当；有效提高生产良率，节约＞50％以上硅片原材料成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种HJT电池不良片的返工工艺。
背景技术
在太阳能电池技术领域中，异质结电池由于其非晶硅层优异的钝化效果，使其具备了高效率、高开压、温度特性良好等显著优势，同时异质结制程中工艺简单，整个制程中只需要几个步骤即可完成。现今，HJT产业已逐具规模化，生产中所需的多种物料成本持续下降，硅片作为整个电池制造中的核心原材料，其成本占比可高达50-60％，而在电池生产过程中不可避免的会出现诸如外观不良、电性能指标较差等不良电池片，这些不良电池片的存在会降低电池片的生产良率，增加了硅片原材料成本，因此如果能将生产过程中产生的该不良电池片返工为可再次投入使用的硅片，对进一步降低HJT电池的生产成本具有重大意义。现有技术中，针对已镀ITO、ATO或Cu等半导体或金属类膜层后产生的HJT不良电池片的返工工艺中，使用含有臭氧的工艺去除薄膜，臭氧工艺虽然清洁，不会产生二次污染，但是其设备造价及运行费用较高，同时返工过程中除使用臭氧外还需其他多种化学品进行返工工艺，也增加了化学品的耗量；再者烘干温度过高不利于花篮的长期使用，花篮受到温度的影响形变能力逐渐变差。因此，现有已镀ITO、ATO或Cu等半导体或金属类膜层后产生的HJT不良电池片的返工工艺存在以下缺陷：1)返工工艺中主要使用臭氧化学抛光处理工艺，臭氧易挥发分解，对工艺管控存在潜在隐患；2)现有返工工艺化学品耗量较多；3)烘干温度过高对制绒花篮的寿命有所影响。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种HJT电池不良片的返工工艺，其特征在于，所述HJT电池不良片的返工工艺包含步骤：
P1收集不良片进入专门返工的清洗机，去除表面薄膜，具体过程包含：
P1.1水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面杂质脏污；
P1.2酸洗：用盐酸和双氧水的混合液对不良片进行酸洗，去除表面金属栅线、透明导电膜等；
P1.3水洗：用纯水进行水洗，洗去表面残留酸液；
P1.4预清洗液洗：用氨水和双氧水混合液对不良片进行清洗，去除薄膜后残留的杂质脏污；
P1.5水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面溶液；
P1.6 CP酸洗：用硝酸和氢氟酸的混合溶液对不良片进行酸洗，去除非晶硅薄膜层；
P1.7水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面酸液，得到硅片；
P1.8 SC2液洗：用SC2液洗P1.7所得硅片，进一步去除残留物；
P1.9水洗：用纯水进行水洗，洗去表面溶液；
P1.10酸洗：用氢氟酸溶液对硅片进行酸洗，达到脱水目的；
P1.11水洗：用纯水进行水洗，洗去表面酸液；
P1.12慢提拉：用纯水进行慢提拉；
P1.13烘干：将所得硅片进行烘干处理；
P2.将P1所得到的硅片进入清洗机重新制绒；所述重新制绒温度为70-80℃，比常规制绒温度低5-10℃；重新制绒蚀刻量<0.5g；
进一步的，所述P1.1水洗步骤中，所述水洗时间为30-120s；
进一步的，所述P1.2酸洗步骤中，所述高浓度盐酸和双氧水的混合液中，盐酸质量分数为不低于30％，双氧水质量分数为不低于20％，所述清洗时间为400-2000s，所述清洗温度为30-70℃；
进一步的，所述P1.4预清洗液洗步骤中，所述预清洗液为氨水及双氧水混合溶液，所述清洗时间为3min-6min；
进一步的，所述P1.6 CP酸洗步骤中，所述硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸质量分数不低于50％，氢氟酸质量分数为不低于50％，所述清洗时间为60-360s；
进一步的，所述P1.8 SC2液洗步骤中，所述SC2液为盐酸和双氧水的混合溶液中，盐酸质量分数为不低于30％，双氧水质量分数为不低于20％，所述清洗温度为40-85℃，所述清洗时间为4min-6min；
进一步的，所述P1.10酸洗步骤中，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量分数为不低于50％；
进一步的，所述P1.12慢提拉步骤中，所述纯水温度为30-60℃，所述清洗时间＞30s；
进一步的，所述P1.13烘干步骤中，所述烘干温度为30-90℃，所述烘干时间为400-720s；
进一步的，所述P1.3水洗、P1.5水洗、P1.7水洗、P1.9水洗和P1.11水洗步骤中，所述水洗时间为90-240s；
进一步的，所述HJT电池不良片的返工工艺适用于已镀ITO、ATO或Cu等半导体或金属类膜层后产生的不良片的返工。
本发明提供的HJT电池不良片的返工工艺，首先使用盐酸和双氧水的混合溶液去除电池片表面薄膜及电池栅线，其中盐酸的作用是将电池片表面的各种膜去除，双氧水对硅片表面进行氧化，进一步去除电池片表面的金属离子，处理后得到与镀完非晶硅后相近的制绒外观，接着再使用氨水和双氧水混合药液对硅片进行预清洗，洗去表面脏污等杂质。再者，为了完全去除表面非晶硅膜层，本发明使用硝酸和氢氟酸的混合液对非晶硅薄膜进行处理，利用硝酸的氧化性对Si表面进行氧化形成SiO2，而后氢氟酸与SiO2再进行反应进而去除SiO2薄膜，使用硝酸和氢氟酸可在60-360s处理时间里实现完全去除非晶硅膜层，去除后得到外观无色差，表面洁净度良好的硅片，再重新对硅片进行制绒，在重新制绒工艺的制绒温度及制绒时间较常规制绒工艺都有所降低及缩短，有效降低硅片的蚀刻厚度，保证返工硅片的厚度，且反射在要求范围内，返工蚀刻量<0.5g，因此不影响重新制绒的绒面。
因此，和现有技术相比，本发明提供的HJT电池不良片的返工工艺具有以下有益效果：
1)避免使用臭氧处理工艺，工艺稳定易管控，有效解决了HJT电池生产中产生的多种不良片的返工问题；
2)返工工艺可对HJT电池不良片批量化生产，且返工后A级良率可达到98％，且电池片效率与正常流程电池片相当；
3)有效提高了生产良率，节约＞50％以上硅片原材料成本。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的HJT电池不良片的返工工艺过程流程图；
具体实施方式
为了使本发的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
如图1所示，本发明提供了一种HJT电池不良片的返工工艺，包含步骤：
P1收集不良片进入专门返工的清洗机，去除表面薄膜，具体过程包含：
P1.1水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面杂质脏污；其中，所述水洗时间100s；
P1.2酸洗：用盐酸和双氧水的混合液对不良片进行酸洗，去除表面金属栅线、透明导电膜等；其中，所述高浓度盐酸和双氧水的混合液中，盐酸质量分数为不低于30％，双氧水质量分数为不低于20％，所述清洗时间为1000s，所述清洗温度为50℃；
P1.3水洗：用纯水进行水洗，洗去表面残留酸液；其中，所述水洗时间为120s；
P1.4预清洗液洗：用氨水和双氧水混合液对不良片进行清洗，去除薄膜后残留的杂质脏污；其中，所述预清洗液为氨水及双氧水混合溶液，所述清洗时间为5min；
P1.5水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面溶液；其中，所述水洗时间为120s；
P1.6 CP酸洗：用硝酸和氢氟酸的混合溶液对不良片进行酸洗，去除非晶硅薄膜层；其中，所述硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸质量分数不低于50％，氢氟酸质量分数为不低于50％，所述清洗时间为240s；
P1.7水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面酸液，得到硅片；其中，所述水洗时间为180s；
P1.8 SC2液洗：用SC2液洗P1.7所得硅片，进一步去除残留物；其中，所述SC2液为盐酸和双氧水的混合溶液中，盐酸质量分数为不低于30％，双氧水质量分数为不低于20％，所述清洗温度为60℃，所述清洗时间为5min；
P1.9水洗：用纯水进行水洗，洗去表面溶液；其中，所述水洗时间为180s；
P1.10酸洗：用氢氟酸溶液对硅片进行酸洗，达到脱水目的；其中，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量分数为不低于50％；
P1.11水洗：用纯水进行水洗，洗去表面酸液；其中，所述水洗时间为240s；
P1.12慢提拉：用纯水进行慢提拉；其中，所述纯水温度为50℃，所述清洗时间为60s；
P1.13烘干：将所得硅片进行烘干处理；其中，所述烘干温度为70℃，所述烘干时间为600s；
P2.将P1所得到的硅片进入清洗机重新制绒，其中，所述重新制绒温度为70-80℃，比常规制绒温度低5-10℃，重新制绒蚀刻量<0.5g；
所述HJT电池不良片的返工工艺适用于已镀ITO、ATO或Cu等半导体或金属类膜层后产生的不良片的返工。
测试结果显示，经过本发明提供HJT电池不良片返工工艺对不良电池片返工处理后，重新投入生产后电池的平均效率达到24.17％，A级率达到98％，两者都与正常流程片相当，可见，本发明实现了将不良电池片返工成制绒硅片。具体测试结果如下：
| 硅片类型 | 测试数量 | Isc | Uoc | FF | Eta | A级率 |
| 正常片 | 60978 | 9.8426 | 0.7455 | 83.145 | 24.21 | 99％ |
| 不良片返工 | 20295 | 9.8402 | 0.7445 | 83.241 | 24.17 | 98％ |
本发明提供的HJT电池不良片的返工工艺，首先使用盐酸和双氧水的混合溶液去除电池片表面薄膜及电池栅线；再使用硝酸和氢氟酸的混合液对非晶硅薄膜进行处理去除非晶硅膜层，再重新对硅片进行制绒得到返工后可重新投产的硅片。因此，本发明提供的HJT电池不良片的返工工艺具有如下优点：1)避免使用臭氧处理工艺，工艺稳定易管控，有效解决了HJT电池生产中产生的多种不良片的返工问题；2)返工工艺可对HJT电池不良片批量化生产，且返工后A级良率可达到98％，且电池片效率与正常流程电池片相当；3)有效提高了生产良率，节约＞50％以上硅片原材料成本。
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 (10)
1.一种HJT电池不良片的返工工艺，其特征在于：所述HJT电池不良片的返工工艺包含步骤：
P1收集不良片进入专门返工的清洗机，去除表面薄膜，具体过程包含：
P1.1水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面杂质脏污；
P1.2酸洗：用盐酸和双氧水的混合液对不良片进行酸洗，去除表面金属栅线、透明导电膜等；
P1.3水洗：用纯水进行水洗，洗去表面残留酸液；
P1.4预清洗液洗：用氨水和双氧水混合液对不良片进行清洗，去除薄膜后残留的杂质脏污；
P1.5水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面溶液；
P1.6 CP酸洗：用硝酸和氢氟酸的混合溶液对不良片进行酸洗，去除非晶硅薄膜层；
P1.7水洗：用纯水进行水洗，洗去不良片表面酸液，得到硅片；
P1.8 SC2液洗：用SC2液洗P1.7所得硅片，进一步去除残留物；
P1.9水洗：用纯水进行水洗，洗去表面溶液；
P1.10酸洗：用氢氟酸溶液对硅片进行酸洗，达到脱水目的；
P1.11水洗：用纯水进行水洗，洗去表面酸液；
P1.12慢提拉：用纯水进行慢提拉；
P1.13烘干：将所得硅片进行烘干处理；
P2.将P1所得到的硅片进入清洗机重新制绒；所述重新制绒温度为70-80℃，比常规制绒温度低5-10℃；重新制绒蚀刻量<0.5g。
2.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.1水洗步骤中，所述水洗时间为30-120s。
3.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.2酸洗步骤中，所述高浓度盐酸和双氧水的混合液中，盐酸质量分数为不低于30％，双氧水质量分数为不低于20％，所述清洗时间为400-2000s，所述清洗温度为30-70℃。
4.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.4预清洗液洗步骤中，所述预清洗液为氨水及双氧水混合溶液，所述清洗时间为3min-6min。
5.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.6 CP酸洗步骤中，所述硝酸和氢氟酸的混合溶液中，硝酸质量分数不低于50％，氢氟酸质量分数为不低于50％，所述清洗时间为60-360s。
6.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.8 SC2液洗步骤中，所述SC2液为盐酸和双氧水的混合溶液中，盐酸质量分数为不低于30％，双氧水质量分数为不低于20％，所述清洗温度为40-85℃，所述清洗时间为4min-6min。
7.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.10酸洗步骤中，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量分数为不低于50％。
8.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.12慢提拉步骤中，所述纯水温度为30-60℃，所述清洗时间＞30s。
9.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.13烘干步骤中，所述烘干温度为30-90℃，所述烘干时间为400-720s。
10.根据权利要求1所述HJT电池不良片的返工工艺，其特征还在于：所述P1.3水洗、P1.5水洗、P1.7水洗、P1.9水洗和P1.11水洗步骤中，所述水洗时间为90-240s。
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