TWI491060B - 太陽能電池刻蝕方法及其設備 - Google Patents

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Xinmin Xiao
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Changzhou Trina Solar Energy
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Description

太陽能電池刻蝕方法及其設備
本發明係關於太陽能電池製作技術領域，特別是一種太陽能電池刻蝕方法及其設備。
太陽能電池片在進行擴散工藝時，由於電池片背面及邊緣四周都會出現擴散層，因此擴散後必須要對其進行去除工藝。目前產業界主流的方法是電池片溶液漂浮清洗，依靠對溶液濃度、漂浮力的控制調節實現對片持片背面及四周邊緣的刻蝕。但這種工藝存在溶液消耗量大，電池片正面刻蝕量波動大，正面受光面被縮小，碎片率高等不利現象的存在，其直接制約了電池片向低成本，高品質，高效率方向的發展。在保證產能的情況下，發展一種與現有工藝兼容性好的新刻蝕方法是大勢所趨。
本發明所要解決的技術問題是：提供一種與現有工藝兼容性好，製作成本低，工藝穩定性好的太陽能電池刻蝕方法及其設備。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種太陽能電池刻蝕方法，首先電池片擴散後進行整體濕法拋光，然後通過傳輸滾輪將刻蝕液帶到電池片背面的擴散面及電池片前進方向後端邊緣，實現電池片背面及一側邊緣的刻蝕，而後將電池片按照特定次序三次旋轉方向，在向前傳輸的過程中完成其他三個邊緣的刻蝕。
電池片的旋轉順序是：電池片首先被旋轉180度，在繼續向前傳輸過程中進行背面和已刻邊對邊的刻蝕，然後被旋轉90度，在繼續向前 傳輸過程中進行背面和前一邊的鄰邊的刻蝕，最後被旋轉180度，在繼續向前傳輸過程中進行背面和最後一邊的刻蝕。
電池片濕法拋光液是濃度為10%的HF酸液。
刻蝕液為HF和HNO3 混合液。
一種太陽能電池刻蝕設備，包括傳輸滾輪和方向轉動裝置，傳輸滾輪表面刻有對刻蝕液具有毛細作用的特細環形槽，傳輸滾輪通過蘸液的方式將刻蝕液帶到電池片背面的擴散層及電池片前進方向後端邊緣，多個傳輸滾輪為一組，方向轉動裝置設置在相鄰的兩組傳輸滾輪之間。
傳輸滾輪有一半體積浸入在刻蝕液中。
本發明的有益效果是：通過對電池片拋光預刻蝕可去除部分電池片表面氧化層，降低背刻的刻蝕量；傳輸滾輪蘸液刻蝕，可減少刻蝕電池片的藥液消耗量；電池片三次方向旋轉保證了背面刻蝕的均勻性，並完成電池片四條邊緣的刻蝕。電池片正面邊緣刻蝕量大大減小，有效降低了過刻現象的出現機率，同時增加了電池片正面受光面積，提高了電池片的電流收集進而增加電池轉換效率。
一種太陽能電池刻蝕設備，包括傳輸滾輪2和方向轉動裝置4，傳輸滾輪2表面刻有對刻蝕液具有毛細作用的特細環形槽，傳輸滾輪2表面的特細環形槽為等間距分佈，傳輸滾輪2通過蘸液的方式將刻蝕液帶到電池片背面的擴散面及電池片1前進方向後端邊緣。傳輸滾輪2有一半體積浸入在刻蝕液中。傳輸滾輪2兩端裝備有傳輸齒輪，與外部齒輪嚙合。多個傳輸滾輪為一組，方向轉動裝置4設置在相鄰的 兩組傳輸滾輪之間。如第2圖所示，一個背刻槽3內設置一組傳輸滾輪和一個方向轉動裝置4，方向轉動裝置4為一方形旋轉台，在本發明的太陽能電池片刻蝕方法中需要四個彼此前後連接的該種背刻槽3。
如第1圖所示，本發明的太陽能電池片刻蝕方法，它是在電池片1擴散完成後先用濃度為10%的HF酸進行整體拋光，起到預刻蝕的作用，同時可去除電池片表面的氧化層；背刻槽3中的刻蝕液為10%濃度的HF酸和30%濃度的HNO3 按照1：10的體積比例進行混合而成，傳輸滾輪2表面刻有20-60um寬的特細環形槽，槽的深度在200-800um，使其在液體環境中具有毛細作用，在電池片1傳輸時，傳輸滾輪2將刻蝕液帶到電池片1背面的擴散面及電池片1前進方向後端邊緣，實現電池片1背面及一側邊緣的刻蝕；電池片1被第2圖中的方向轉動裝置4旋轉180度，並在繼續向前傳輸過程中進行已刻邊對邊的刻蝕；電池片1在傳輸中會被相同方向的轉動裝置4依次旋轉90度，旋轉180度，完成剩餘兩條邊的刻蝕。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1‧‧‧電池片
2‧‧‧傳輸滾輪
3‧‧‧背刻槽
4‧‧‧方向轉動裝置
第1圖為本發明的工藝流程圖；以及第2圖為本發明刻蝕設備的結構示意圖。

Claims (5)

  1. 一種太陽能電池刻蝕方法，其中：首先電池片(1)擴散後進行整體濕法拋光，然後通過有一半體積浸入在刻蝕液中且表面刻有對刻蝕液具有毛細作用的特細環形槽的傳輸滾輪(2)，以蘸液的方式將刻蝕液帶到電池片(1)背面的擴散面及電池片(1)前進方向後端邊緣，實現電池片(1)背面及一側邊緣的刻蝕，而後將電池片(1)依次進行三次旋轉方向，在向前傳輸的過程中完成其他三個邊緣的刻蝕。
  2. 如請求項1所述的太陽能電池刻蝕方法，其中：所述的電池片(1)的旋轉順序是：首先電池片(1)被旋轉180度，在繼續向前傳輸過程中進行背面和已刻邊對邊的刻蝕，然後被旋轉90度，在繼續向前傳輸過程中進行背面和前一邊的鄰邊的刻蝕，最後被旋轉180度，在繼續向前傳輸過程中進行背面和最後一邊的刻蝕。
  3. 如請求項1所述的太陽能電池刻蝕方法，其中：所述的電池片(1)濕法拋光液是濃度為10%的HF酸液。
  4. 如請求項1所述的太陽能電池刻蝕方法，其中：所述的刻蝕液為HF和HNO3 混合液。
  5. 一種太陽能電池刻蝕設備，係使用於如請求項1所述之太陽能電池刻蝕方法，其中：包括傳輸滾輪(2)和方向轉動裝置(4)，所述的傳輸滾輪(2)有一半體積浸入在刻蝕液中，且表面刻有對刻蝕液具有毛細作用的特細環形槽，傳輸滾輪(2)通過蘸液的方式將刻蝕液帶到電池片(1)背面的擴散面及電池片(1)前進方向後端邊緣，多個傳輸滾輪為一組，方向轉動裝置設置在相鄰的兩 組傳輸滾輪之間。
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