[發明專利]一種異質結電池的濕化學處理方法

在審

• 申請號: 201610594426.3
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN107658367A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 張杰;宋廣華
• 申請（專利權）人: 福建金石能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種異質結電池的濕化學處理方法。

背景技術

目前，太陽能電池是眾多光伏廠商研究的一個熱點，包括PERC電池、MWT電池、IBC電池以及HJT電池等。其中HJT電池以其轉化效率、低溫工藝、低的溫度系數以及適合薄片化等優勢獲得眾多機構和生產企業的特別青睞，研發熱情一直高居不下。

其中HJT電池采用N型硅片，經過制絨清洗、非晶硅沉積、透明導電膜沉積、電極制作等一系列工藝步驟完成電池片的制作。其中傳統的HJT電池制絨清洗的工藝流程如下：預清洗-去損傷層-制絨-絨面圓潤化-后清洗等。整個工藝過程采用了大量的高純化學品進行清洗，高純化學品的種類包括：氫氧化鉀、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、雙氧水等。這種清洗方法的缺點是：工藝步驟較多，大量使用高純化學品導致生產成本增加；大量化學品使用導致的廢液排放需要有一系列的后續處理才能達到排放標準，這也增加了廠務設備設施的投入；HJT電池清洗流程中的CP表面圓潤化，可能會存在有一定的專利風險。這些方面的劣勢無疑都增加了產品的成本，使HJT電池的快速發展受到了一定的負面影響。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種清洗流程簡單、高純化學品使用量少、廢液處理簡單的異質結電池的濕化學處理方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種異質結電池的濕化學處理方法，所述處理方法包括如下步驟：將硅片放入含有臭氧的堿性液中進行預清洗，然后用去離子水漂洗；；對預清洗后的硅片進行去損傷層處理，然后用去離子水漂洗干凈；對去損傷層處理后的硅片放入堿性溶液和制絨添加劑的混合溶液中進行制絨，然后用去離子水漂洗；將制絨處理后的硅片放入鹽酸和氫氟酸的混合溶液中進行酸堿中和清洗，然后用去離子水漂洗；將酸堿中和清洗后的硅片用HF/HCL/O₃混合溶液進行圓潤化清洗，去除有機物、金屬離子以及氧化和蝕刻硅，圓潤化硅片；對圓潤化清洗后的硅片進行后清洗；將后清洗的硅片慢提拉脫水，并用氮氣烘干。

進一步的，所述步驟將硅片放入含有臭氧的堿性液中進行預清洗為將硅片放入中臭氧濃度為5-35ppm，質量百分比為0.01％-0.5％的氫氧化鉀，預清洗在溫度為30-50℃下處理2-10分鐘。

進一步的，所述步驟對預清洗后的硅片進行去損傷層處理為將硅片放入質量百分比為3％-20％，去離子水質量百分比為80％-97％的氫氧化鉀溶液，反應溫度為70℃-90℃下處理1-5分鐘，去除掉表面的機械損傷層，硅片腐蝕深度為5-20um。

進一步的，所述步驟對去損傷層處理后的硅片放入堿性溶液和制絨添加劑的混合溶液中進行制絨為將硅片放入質量百分比為0.5％-3％的氫氧化鉀溶液中，溫度為75-85℃下進行，制絨時間為15-40分鐘。

進一步的，所述步驟將制絨處理后的硅片放入鹽酸和氫氟酸的混合溶液中進行酸堿中和清洗的混合溶液中鹽酸所用的質量百分比為1％-5％，氫氟酸所用的質量百分比為0.5％-3％，硅片在溫度為20-30℃的鹽酸和氫氟酸 的混合溶液中處理3-10分鐘。

進一步的，所述步驟圓潤化清洗在HF/HCL/O₃混合溶液中鹽酸質量百分比在2％-10％，HF酸質量百分比在0.5％-5％，臭氧濃度在5-35ppm；硅片在溫度為30-50℃的HF/HCL/O₃混合溶液中清洗5-20分鐘。

進一步的，所述步驟后清洗為將放入硅片質量百分比為0.5％-8％的HF酸，質量百分比為92％-99.5％的去離子水，在溫度為20℃-30℃的HF酸溶液中的處理1-6分鐘。

由上述對本發明結構的描述可知，和現有技術相比，本發明具有如下優點：

本發明具有工藝流程簡單、高純化學品使用量小、廢液處理量少等優點，把O₃引入到異質結電池片的濕化學清洗工藝中來，臭氧氧化能力強，有效替代H₂O₂、硝酸等氧化劑，減少了高純化學品的使用和排放，另外HF/HCL/O₃的混合溶液具有去除有機物、去除金屬離子以及氧化和蝕刻硅的多重作用，減少了清洗工藝的步驟和復雜性，為異質結電池的大規模推廣提供一個可行的、可靠的、經濟的量產方案，具有十分重要的意義。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：