利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝制造技術

本發(fā)明專利技術涉及一種利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，其包括如下步驟：a、提供所需的晶硅電池片，所述晶硅電池片的正面具有阻擋保護層；b、將上述晶硅電池片的背面放置浸泡在四甲基氫氧化銨溶液中，以對晶硅電池片的背面進行所需的去結拋光，并通過阻擋保護層對晶硅電池片的正面進行保護；四甲基氫氧化銨溶液的濃度為2%~5%，溫度為68℃~72℃，晶硅電池片浸泡在四甲基氫氧化銨溶液的時間為180s~250s；c、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。本發(fā)明專利技術工藝步驟簡單，能大大降低太陽能電池的生產成本，提高制備太陽能電池片的開路電壓，減少太陽能電池片的邊緣缺陷，提高太陽能電池的轉換效率，安全可靠。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種背面拋光工藝，尤其是一種利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，屬于太陽能光伏的

技術介紹
化石能源（煤、石油、天然氣）是當前全球能源消費結構的主體。隨著人類的不斷開采，化石能源的枯竭不可避免。此外，化石能源在使用過程中會產生大量的溫室氣體CO2，導致全球氣候變暖、海平面上升等一系列嚴重的環(huán)境問題，大力開發(fā)清潔能源成為今后的人類發(fā)展趨勢。從安全性、實用性以及使用資源方面考慮，只有太陽能是唯一能夠保證人類能源需求的能量來源。因此，各國政府高度重視光伏產業(yè)的發(fā)展，出臺了一系列鼓勵和扶持政策。隨著各國的太陽能電池制造業(yè)持續(xù)投入，太陽能電池的品質和轉化效率得到了大幅的提高，同時產品的生產成本也得到了有效的降低。常規(guī)工藝的晶硅電池中，傳統(tǒng)的去結工藝采用的是國外進口的高精度濕法刻蝕設備，利用腐蝕液體的表面張力，使電池片僅背面及四周接觸腐蝕液而正面理論上與腐蝕溶液不接觸，俗稱“水上漂”工藝，也叫濕法刻蝕工藝。按照上述現(xiàn)有的工藝進行去結時，由于電池片四周也接觸腐蝕液，故省去了等離子刻蝕步驟。但是，工藝對設備的精度要求較高，要求液面不能有大的抖動，否則會使液面漫過電池片的正面邊緣的P-N結腐蝕掉，同時減少正面的受光面積，且易導致印刷后正負極接通導致漏電，從而影響電池片的轉換效率，此外，還需要精確測量和補充、更換腐蝕液，對硝酸及氫氟酸產生的廢水廢氣處理成本較高，整套的工藝設備基本靠高價進口，因而增加了太陽能電池片生產成本，不利于光伏行業(yè)的長期發(fā)展。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，其工藝步驟簡單，能大大降低太陽能電池的生產成本，提高制備太陽能電池片的開路電壓，減少太陽能電池片的邊緣缺陷，提高太陽能電池的轉換效率，安全可靠。按照本專利技術提供的技術方案，所述利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，所述太陽能電池背面拋光工藝包括如下步驟：a、提供所需的晶硅電池片，所述晶硅電池片的正面具有阻擋保護層；b、將上述晶硅電池片的背面放置浸泡在四甲基氫氧化銨溶液中，以對晶硅電池片的背面進行所需的去結拋光，并通過阻擋保護層對晶硅電池片的正面進行保護；四甲基氫氧化銨溶液的濃度為2%~5%，溫度為68℃~72℃，晶硅電池片浸泡在四甲基氫氧化銨溶液的時間為180s~250s；c、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。還包括步驟d、將清洗后的晶硅電池片放置浸泡在HF溶液中，以將晶硅電池片正面的阻擋保護層進行去除，HF溶液的濃度為2%~5%，晶硅電池片的浸泡時間為150s~250s；e、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。所述阻擋保護層為二氧化硅層。所述步驟a中，包括如下步驟：a1、晶硅電池片的正面具有阻擋保護層，晶硅電池片的背面具有二氧化硅層；a2、利用HF溶液去除晶硅電池片背面的二氧化硅層，HF溶液的濃度為10%~20%，晶硅電池片的背面浸泡在HF溶液中的時間為10~30s。所述步驟c中，利用等離子水對晶硅電池清洗300s。所述步驟e中，利用等離子水對晶硅電池片清洗300s。利用HF溶液去除晶硅電池片背面的二氧化硅層后，利用等離子水對晶硅電池片進行清洗，并將清洗后的晶硅電池片進行吹干。本專利技術的優(yōu)點；利用四甲基氫氧化銨溶液對晶硅電池片的背面進行去結拋光，通過阻擋保護層能對晶硅電池片的正面進行保護，利用四甲基氫氧化銨溶液對晶硅電池片的背面進行去結拋光時不引入金屬離子，工藝操作方便，能降低對晶硅電池片背面拋光才成本，能大大降低太陽能電池的生產成本，提高制備太陽能電池片的開路電壓，減少太陽能電池片的邊緣缺陷，提高太陽能電池的轉換效率，安全可靠。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。為了能大大降低太陽能電池的生產成本，提高制備太陽能電池片的開路電壓，減少太陽能電池片的邊緣缺陷，提高太陽能電池的轉換效率，本專利技術對太陽能電池背面拋光工藝包括如下步驟：a、提供所需的晶硅電池片，所述晶硅電池片的正面具有阻擋保護層；一般地，將晶硅電池片放置時間較長（3個小時以上），便會在晶硅電池片的正面以及背面氧化一層二氧化硅層，即晶硅電池片正面的阻擋保護層為二氧化硅層。當晶硅電池片的背面具有二氧化硅層時，四甲基氫氧化銨溶液無法直接接觸晶硅電池片的硅表面，因此在對晶硅電池片的背面拋光前，先要去除晶硅電池片的二氧化硅層。此外，在對晶硅電池片背面的進行拋光時，需要對晶硅電池片的正面進行保護，本專利技術實施例中，將對晶硅電池片背面的去結、拋光工藝安排在擴散制備方塊電阻之后，以在晶硅電池片的正面得到二氧化硅純膜，同時在晶硅電池片的背面得到薄的二氧化硅層。對于晶硅電池片背面的二氧化硅層去除可以采用常規(guī)的工藝步驟。本專利技術實施例中，對晶硅電池片背面的二氧化硅去除包括如下步驟：a1、晶硅電池片的正面具有阻擋保護層，晶硅電池片的背面具有二氧化硅層；a2、利用HF溶液去除晶硅電池片背面的二氧化硅層，HF溶液的濃度為10%~20%，晶硅電池片的背面浸泡在HF溶液中的時間為10~30s。利用HF溶液去除晶硅電池片背面的二氧化硅層后，利用等離子水對晶硅電池片進行清洗，并將清洗后的晶硅電池片進行吹干。在具體實施時，利用水平清洗機對晶硅電池片的背面的二氧化硅層進行去除，使得晶硅電池片背面邊緣的二氧化硅層被去掉，而晶硅電池片正面的二氧化硅層盡量少的損失，從而得到背面沒有二氧化硅層，而在晶硅電池片的正面具有阻擋保護層。利用HF溶液去除晶硅電池片背面的二氧化硅后，利用等離子水進行清洗，然后利用氮氣或壓縮空氣進行吹干，所述清洗以及吹干步驟為本
常用的工藝步驟，此處不再贅述。b、將上述晶硅電池片的背面放置浸泡在四甲基氫氧化銨溶液中，以對晶硅電池片的背面進行所需的去結拋光，并通過阻擋保護層對晶硅電池片的正面進行保護；四甲基氫氧化銨溶液的濃度為2%~5%，溫度為68℃~72℃，晶硅電池片浸泡在四甲基氫氧化銨溶液的時間為180s~250s；本專利技術實施例中，由于晶硅電池片的正面具有阻擋保護層，而晶硅電池片的背面沒有二氧化硅層，因此晶硅電池片背面的硅能直接與四甲基氫氧化銨溶液接觸。利用四甲基氫氧化銨對硅各向異性濕法腐蝕的有機堿，與硅反應方程式為：2(CH3)4NOH+Si+H2O→[(CH3)4N]2SiO3+H2↑四甲基氫氧化銨溶液與硅的反應本身不引人金屬離子，不與二氧化硅反應，溶液無毒，是一種理想的硅濕法腐蝕液，將四甲基氫氧化銨作為腐蝕液引入工業(yè)化太陽能電池生產，減少太陽能電池片的邊緣缺陷，提高太陽能電池的轉換效率。c、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。本專利技術實施例中，利用四甲基氫氧化銨對晶硅電池片的背面拋光后，利用等離子水對晶硅電池清洗300s。利用等離子水對晶硅電池進行清洗為本專利技術常用的步驟。還包括步驟d、將清洗后的晶硅電池片放置浸泡在HF溶液中，以將晶硅電池片正面的阻擋保護層進行去除，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，其特征是，所述太陽能電池背面拋光工藝包括如下步驟：（a）、提供所需的晶硅電池片，所述晶硅電池片的正面具有阻擋保護層；（b）、將上述晶硅電池片的背面放置浸泡在四甲基氫氧化銨溶液中，以對晶硅電池片的背面進行所需的去結拋光，并通過阻擋保護層對晶硅電池片的正面進行保護；四甲基氫氧化銨溶液的濃度為2%~5%，溫度為68℃~72℃，晶硅電池片浸泡在四甲基氫氧化銨溶液的時間為180s~250s；（c）、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。

【技術特征摘要】
1.一種利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，其特征是，所述太陽能電池背面拋光工藝包括如下步驟：
（a）、提供所需的晶硅電池片，所述晶硅電池片的正面具有阻擋保護層；
（b）、將上述晶硅電池片的背面放置浸泡在四甲基氫氧化銨溶液中，以對晶硅電池片的背面進行所需的去結拋光，并通過阻擋保護層對晶硅電池片的正面進行保護；四甲基氫氧化銨溶液的濃度為2%~5%，溫度為68℃~72℃，晶硅電池片浸泡在四甲基氫氧化銨溶液的時間為180s~250s；
（c）、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光工藝，其特征是，還包括步驟（d）、將清洗后的晶硅電池片放置浸泡在HF溶液中，以將晶硅電池片正面的阻擋保護層進行去除，HF溶液的濃度為2%~5%，晶硅電池片的浸泡時間為150s~250s；
（e）、利用等離子水對晶硅電池片進行清洗。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的利用四甲基氫氧化銨溶液的太陽能電池背面拋光...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：杜正興，陳烈軍，丁志強，
申請(專利權)人：無錫尚品太陽能電力科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32