[發(fā)明專利]一種太陽能電池片去背結(jié)及拋光方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710852456.4
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107768481A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐永洋;段少雷;彭軍
• 申請（專利權(quán)）人: 綠華能源科技（杭州）有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務(wù)所(普通合伙)33266
• 代理人: 沈相權(quán),薛紀(jì)表

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽電池片背面拋光方法，屬于太陽能光伏技術(shù)，特別涉及晶體硅太陽能電池。

背景技術(shù)

人類社會(huì)發(fā)張離不開能源，能源是一切生產(chǎn)力的動(dòng)力之源。石油、煤炭、天然氣是目前應(yīng)用最多的三大基礎(chǔ)能源，但三者都是不可再生，隨著開采的不斷深入將日漸枯竭。太陽能綠色環(huán)保，用之不盡取之不竭，被認(rèn)為是最有可能取代傳統(tǒng)能源技術(shù)的一種。

電池片是太陽能電池的核心部件，其制備主要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：1)清洗和制絨；2)擴(kuò)散摻雜；3)磷硅玻璃清洗與邊緣刻蝕；4)PECVD氮化硅鍍膜；5)金屬電極印刷和燒結(jié)。其中擴(kuò)散摻雜是在太陽能電池片正面產(chǎn)生p-n結(jié)，大多采用管式擴(kuò)散爐，在p-n結(jié)在擴(kuò)散過程中會(huì)產(chǎn)生一層磷硅玻璃層(簡稱PSG，為富含磷元素的二氧化硅層)。PSG層會(huì)對后續(xù)鍍膜和燒結(jié)工藝產(chǎn)生不良影響，并且擴(kuò)散后硅片的邊緣和正面均存在p-n結(jié)，會(huì)導(dǎo)致硅片兩面電極的導(dǎo)通漏電，降低電池對光生電流的收集效率。

去背結(jié)及拋光處理可以避免電池片正面和背面連通引起的短路，增加電池背面的反射率，使得長波長的光經(jīng)背面反射再次回到電池的有源層進(jìn)行再次利用，提高了入射光的利用效率，增加了紅外光響應(yīng)，直接提升了量子效率。經(jīng)過拋光的電池片背面光滑平整，也為下一步背面鈍化薄膜的制備提供了良好的襯底基礎(chǔ)。

目前去背結(jié)及拋光方法是采用俗稱“水上漂”的工藝，處于PECVD制備之前。具體過程是用液體的表面張力，讓電池片漂浮在腐蝕液上方，正面不接觸腐蝕液，僅背面及四周接觸腐蝕液，從而去除電池片周邊及底部的PSG，再用堿液對電池片進(jìn)行拋光。由于電池片正面有未去除的PSG保護(hù)，所以不會(huì)被拋光。經(jīng)過拋光過后的電池片在用酸液處理去除正面的PSG。但是，這樣的工藝對設(shè)備的精度要求較高，要求液面不能有大的抖動(dòng)，否則會(huì)使液面漫過電池片的正面將正面的p-n結(jié)腐蝕掉，而且需要精確測量和補(bǔ)充、更換腐蝕液，設(shè)備基本靠高價(jià)進(jìn)口。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太陽能電池片去背結(jié)及拋光方法，可以去除擴(kuò)散摻雜過程中產(chǎn)生的PSG層和背面p-n結(jié)，并對電池片背面達(dá)到拋光的目的。其工藝簡單，對設(shè)備要求低，能大大降低太陽能電池的生產(chǎn)成本。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所述一種太陽能電池片去背結(jié)及拋光方法包括以下步驟：

步驟1：去PSG層，將經(jīng)過擴(kuò)散摻雜的電池片，浸泡在HF溶液中，去除擴(kuò)散摻雜過程中產(chǎn)生的PSG；

步驟2：清洗，將上述電池片，用純化水清洗去除電池片殘留的HF；

步驟3：PECVD氮化硅鍍膜，將上述電池片，進(jìn)行PECVD氮化硅鍍膜工藝處理，在電池片正面制備一層氮化硅薄膜。

步驟4：去背結(jié)及拋光，將上述電池片，浸泡在四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液中，由于電池片上表面存在一層氮化硅薄膜可以保護(hù)正面不被TMAH反應(yīng)，從而達(dá)到背面去除p-n結(jié)和拋光的目的。

步驟5：清洗，將上述電池片，用純化水清洗去除電池片片上殘留的TMAH堿液。

步驟6：風(fēng)干，將上述電池片，采用熱風(fēng)風(fēng)刀將上述電池片吹干。

進(jìn)一步的，步驟1中所述HF溶液的質(zhì)量濃度為5％～10％，浸泡時(shí)間為150s～300s，反應(yīng)溫度為室溫。

進(jìn)一步的，步驟2所述的純化水清洗方式為，先采用溢流清洗，快速除去電池片上殘留的HF，隨后采用慢提拉的方式進(jìn)行漂洗，進(jìn)一步去除電池片上殘留的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的，步驟4中所述TMAH堿液的質(zhì)量濃度為25％～28％，浸泡時(shí)間為90s～120s，處理溫度為60℃～80℃。

進(jìn)一步的，步驟5所述的純化水清洗方式為，先采用溢流清洗，快速除去電池片上殘留的TMAH，隨后采用慢提拉的方式進(jìn)行漂洗，進(jìn)一步去除電池片上殘留的雜質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果是可以去除電池片擴(kuò)散摻雜過程中產(chǎn)生的PSG層和背面p-n結(jié)，同時(shí)達(dá)到背面拋光的目的。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是：1)去PSG層時(shí)，采用單一的HF，污水成分單一便于回收處理，有利于環(huán)境保護(hù)；2)采用有機(jī)堿TMAH進(jìn)行去背結(jié)及拋光處理，在電池片表面不會(huì)引入金屬離子；3)與傳統(tǒng)“水上漂”工藝相比，將PECVD氮化硅鍍膜工藝安排去PSG層和去背結(jié)及拋光工藝之間，HF和TMAH處理都是采用全浸泡的方式，工藝簡單，對設(shè)備要求低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種太陽能電池去背結(jié)及拋光方法，可以分為以下幾個(gè)步驟：