[發明專利]一種抗PID太陽能電池返工片的處理方法

有效

• 申請號: 201610736217.8
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106299023B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 趙洪俊;代桃桃;劉仁中;何為晉;黃紅娜
• 申請（專利權）人: 奧特斯維能源（太倉）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 張海英,林波

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種抗PID太陽能電池返工片的處理方法。

背景技術

太陽能是未來具有廣泛應用前景的新能源。太陽能電池片的生產過程主要包括制絨、擴散、刻蝕、清洗、鈍化、鍍膜、絲網印刷、燒結的步驟；其中鈍化過程又分為在線式鈍化和離線式鈍化，鈍化為在線式鈍化時的刻蝕一般采用濕法刻蝕，鈍化為離線式鈍化時的刻蝕一般采用等離子刻蝕。

近幾年的研究表明，存在于晶體硅光伏組件中的電路與其接地金屬邊框之間的高電壓，會造成組件光伏性能的持續衰減，業內稱之為電位誘導衰減(PID)。PID效應使得電池表面鈍化效果惡化和形成漏電回路，導致填充因子、開路電壓、短路電流降低，使組件性能低于設計標準，PID效應可以使組件功率下降30％以上。PID效應現象最容易在潮濕的環境下發生，且其活躍程度與潮濕程度相關；同時組件表面被導電性、酸性、堿性以及帶有離子的物體的污染程度，也與上述PID效應現象的發生有關。

研究發現，在鈍化工藝中，通過臭氧氧化的工藝，在太陽能電池片的氮化硅與晶體硅片基底之間制作一層二氧化硅層，二氧化硅層能夠在非常薄的情況下，滿足抗PID的需求，避免了組件在使用過程中由于潛在電勢誘導PID現象而造成電池效率大幅衰減。但是，由于臭氧氧化工藝形成的的二氧化硅層比較薄，在電池實際生產過程中，會因放置時間較長等原因使得表面一層較薄的二氧化硅層遭到破壞，使太陽能電池片的親水性效果變差，影響后期抗PID效果，因此需要作返工處理。

現有技術中的返工處理方法，在使用離線式鈍化爐進行鈍化時，返工處理可在等離子刻蝕步驟之后進行清洗、離線式鈍化、鍍膜、絲網印刷、燒結的返工處理，節省了制絨、擴散的返工處理步驟，但是，隨著技術的發展和客戶對太陽能電池片品質的更高要求，等離子刻蝕電池片的并阻和轉換效率相對濕法刻蝕偏低的劣勢越來越明顯，所以等離子刻蝕將會被淘汰，即離線式鈍化爐也會被淘汰。目前，現有技術中在使用在線式鈍化爐進行鈍化時，返工處理要經過制絨、擴散、濕法刻蝕、清洗、在線式鈍化、鍍膜、絲網印刷、燒結的整個工序的返工處理，經過二次制絨后會導致硅片變薄，反射率增高，返工處理不僅導致成本的增加，還會導致太陽能電池的品質下降。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種抗PID太陽能電池返工片的處理方法，優化了返工片處理流程，減少了因返制絨處理返工片導致的不良，降低了返工片處理成本。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種抗PID太陽能電池返工片的處理方法，包括將返工片去膜清洗、在線式鈍化爐鈍化、鍍膜、絲網印刷和燒結的步驟，所述去膜清洗包括將返工片進行酸洗、水洗、風干的步驟。

實際生產過程中，太陽能電池片的生產過程包括制絨、擴散、刻蝕、清洗、鈍化、鍍膜、絲網印刷、燒結的過程。其中，制絨是在硅片進行初步表面腐蝕，用堿性或酸性腐蝕液蝕去約10μm損傷層，并在表面形成絨面起到減反射的作用。擴散的目的是制造太陽能電池的PN結。刻蝕用于去除太陽能電池四邊的PN結，防止造成短路。清洗以去除擴散制結后在硅片表面形成的磷硅玻璃。鈍化在硅片表面形成二氧化硅薄膜，使太陽能電池片具有抗PID的效果。鍍膜后在二氧化硅薄膜上沉積一層氮化硅減反射膜。絲網印刷后制作正負電極。經絲網印刷后的硅片不能直接使用，需經燒結爐快速燒結，燒結后形成上下電極的歐姆接觸。

需要說明的是，刻蝕清洗過程中用到的濕法設備里面還有刻蝕槽、清洗槽1、堿洗槽、清洗槽2、酸洗槽、清洗槽3，每個槽中裝有相應的溶液。本發明的抗PID太陽能電池返工片的處理方法，其中的去膜清洗過程，將如上所述的濕法設備進行優化，即在現有的濕法機臺的基礎上，將用于刻蝕的刻蝕槽、用于清洗的清洗槽、堿洗槽中的溶液分別排出到相應的儲備槽中，即將清洗槽、堿洗槽中的溶液排空，通過酸洗槽、清洗槽中的溶液即可實現返工片的去膜清洗過程，通過去膜清洗以實現去除硅片表面受損的不合格的二氧化硅薄膜。

其中，所述去膜清洗的具體過程為：

1)將太陽能電池返工片置于氫氟酸溶液中進行酸洗，以去除表面受損的二氧化硅薄膜；

2)將酸洗后的太陽能電池返工片用去離子水噴淋進行水洗，以去除步驟1)酸洗后的酸殘留；

3)將經水洗后的太陽能電池返工片用熱風吹干，使返工片的表面完全干燥。

其中，步驟1)中，所述氫氟酸的濃度為8～12％，所述酸洗的溫度為22～28℃，所述酸洗的時間為40～80s。