專利名稱：一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及硅太陽能電池領域，具體是涉及一種處理硅太陽能電池表面漏電 的方法。
背景技術：
太陽能電池表面的PN結在制造過程中會產生很多缺陷，這些缺陷無法用邊緣刻 蝕的方法去除，收集到的電流會經過這些缺陷漏到另一個缺陷，而不經過負載，包含這些缺 陷的區(qū)域被稱為表面漏電區(qū)。太陽能電池的表面漏電區(qū)對電池性能有很大影響，漏電會增 加反向電流，降低最大功率，開路電壓，填充因子，從而使電池的效率降低，另外，漏電嚴重 的電池并聯(lián)電阻太小，無法在光伏組件中使用。
表面漏電區(qū)的分布可以用紅外熱像儀來測量，給太陽能電池加上反響電壓時，漏 電區(qū)流過很大電流，產生的焦耳熱使局部地區(qū)溫度升高。這時用紅外熱像儀拍攝出的高溫 區(qū)就是漏電區(qū)，借助紅外成像儀可以確定漏電區(qū)的面積及位置，按漏電區(qū)的面積，將其化分 為集中漏電區(qū)和分散漏電區(qū)。
為了更好地了解漏電區(qū)，找到去除漏電區(qū)的方向，先后用紅外相機抽看了 195 片并聯(lián)電阻小的普通P型單晶硅電池片的漏電區(qū)，圖1 4列舉了四種典型的漏電圖像。紅色表示溫度高的漏電區(qū)在樣品中沒有發(fā)現(xiàn)硅片邊緣溫度升高，說明經過等離子刻蝕 工藝，電池片邊緣有很好的鈍化。漏電區(qū)的位置主要有四種情況靠近電池片邊緣的刪線 下、主刪線兩端、主刪線附近和劃痕處。
上述試驗中使用的是FLUKE公司的TI50紅外成像儀，其光譜帶為8_14微米，空間 分辨率1. 3mrad常溫下溫度分辨率0. 05 °C。
另外發(fā)現(xiàn)其中130片的漏電區(qū)集中在電池片的一個或兩個點上。如圖1、圖2、圖 4所示。有集中漏電區(qū)的電池片占總樣品數的68. 2%，其余62片的漏電區(qū)分布面積大，如圖 3所示，有分散漏電區(qū)的電池片占總樣品數的31. 8%。
由第上述分析可知，漏電電池片中的大多數屬于集中漏電的情況，所以只需將集 中漏電區(qū)去除即可。
結合實驗中得到的電池片紅外圖像，將漏電原因分為以下四種
1、擴散層和金屬刪線的機械劃傷如果被劃傷的擴散層正好在金屬刪線下，劃傷的地方會因為沒有PN結的隔 離而漏電實驗中經常觀察到金屬刪線被劃傷的地方漏電。原因是金屬刪線下的PN結 被歪理破壞引起漏電，在擴散減少硅片與其他硬物的摩擦可以避免此類漏電；
2、沾污引起的雜質沉淀實驗中觀察到有的漏電區(qū)是在沒被金屬覆蓋的擴散層上，推測此類漏電是因 雜質沉淀引起，所以硅片清洗后應保持工藝清潔，避免引入金屬，有機物污染；
3、等離子刻蝕引起的邊緣過刻蝕實驗中很多漏電區(qū)域是在硅片邊緣的刪線下，此類漏電是因為等離子邊緣刻蝕過刻蝕使邊緣的擴散層變小，燒結時候金屬穿透PN結導致漏電，所以應該提高等離 子邊緣刻蝕的工藝穩(wěn)定性，減少過刻蝕； 4、擴散層和SiNx見反射膜厚度不均勻擴散過程中溫度場和氣流場的均勻性會影響擴散層的均勻性，SiNx減反 射膜中會有針孔存在。這些都會引起電極燒結時的局部燒穿。應該保證擴散層和減反 射膜的均勻性。發(fā)明內容
發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種去除硅太陽能電池表面 漏電區(qū)的方法。
技術方案為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的處理硅太陽能電池表面漏電的方法， 其工藝步驟如下(1)、檢測漏電區(qū)的位置，并標記；(2)、將腐蝕液涂在漏電區(qū)的位置，進行腐蝕去除漏電區(qū)；所述的腐蝕液配比組成為 去離子水 80 120份、氟化氫 140 160份、硝酸 90 110份。
其中，所述的檢測漏電區(qū)的位置的方法為給電池片加上反響電壓，用紅外熱像儀 找到漏電區(qū)的位置。
其中，為了不影響電池性能，且取得較好的腐蝕效果，步驟(2)中所述的腐蝕去除 漏電的時間為5 30分鐘。
從腐蝕效果角度考慮，所述腐蝕液優(yōu)選配比組成為去離子水100份、氟化氫 150份、硝酸100份。
上述腐蝕液作用漏電區(qū)的原理為將腐蝕液涂在集中漏電區(qū)的位置，這一區(qū)域的 AG刪線和硅擴散層都會并腐蝕掉，發(fā)生的反應如下3Ag+4HN03=3AgN03+2H20+N0 個 Si+HN03+6HF=H2SiF6+HN02+H20+H2 這樣將漏電區(qū)的電極和擴散層去除，收集到的電流就將無法通過電極和擴散層流到另 一電極，這樣就解決了漏電的問題。
有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過研究分析電池表面 漏電區(qū)的實際情況，采取有效的方法除去表面集中漏電區(qū)，采用硝酸氫氟酸的混合溶液腐 蝕除去表面漏電區(qū)，方法簡單易行，效果明顯，解決了由于漏電嚴重電池并聯(lián)電阻太小，無 法在光伏組件中使用，電池效率降低的問題。


圖1為漏電區(qū)的位置靠近電池片邊緣的刪線下的紅外圖像； 圖2為漏電區(qū)的位置在主刪線兩端的紅外圖像；圖3為漏電區(qū)的位置在主刪線附近的紅外圖像； 圖4為漏電區(qū)的位置在劃痕處的紅外圖像； 圖5為實施例1中P當電池片在處理前的紅外圖像； 圖6為實施例1中P當電池片經處理后的紅外圖像。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各 種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
使用儀器FLUKE公司的TI50紅外成像儀，其光譜帶為8_14微米，空間分辨率 1. 3mrad,常溫下溫度分辨率0. 05 °C。
實施例1 一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其工藝步驟如下(1)、給一片P當電池片加上反響電壓，用紅外熱像儀找到漏電區(qū)的位置，并標記漏電 區(qū)的位置；(2)、將腐蝕液涂在漏電區(qū)的位置，進行腐蝕去除漏電區(qū)，腐蝕去除漏電區(qū)的時間為10 分鐘；所述的腐蝕液配比組成為去離子水100ml、氟化氫150 ml、硝酸100 ml。
實施例2 一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其工藝步驟如下(1)、給一片P當電池片加上反響電壓，用紅外熱像儀找到漏電區(qū)的位置，并標記漏電 區(qū)的位置；(2)、將腐蝕液涂在漏電區(qū)的位置，進行腐蝕去除漏電區(qū)，腐蝕去除漏電區(qū)的時間為 30分鐘；所述的腐蝕液配比組成為去離子水120 ml、氟化氫160 ml、硝酸90 ml。
實施例3:一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其工藝步驟如下(1)、給一片P當電池片加上反響電壓，用紅外熱像儀找到漏電區(qū)的位置，并標記漏電 區(qū)的位置；(2)、將腐蝕液涂在漏電區(qū)的位置，進行腐蝕去除漏電區(qū)，腐蝕去除漏電區(qū)的時間為5 分鐘；所述的腐蝕液配比組成為去離子水80 ml、氟化氫140 ml、硝酸110 ml。
實施例4 將實施例1所述的P當電池片在處理前采用紅外成像儀進行漏電檢測，對其施加反向 電壓為2. 3V，測得電池片左側靠近邊緣的地方有一個集中漏電區(qū)，結果如圖5所示，經過實 施例1所述的方法處理，即經過10分鐘腐蝕后，其施加的反向電壓還是2. 3V，其紅外圖像的 圖中看不到原來的漏電區(qū)，如圖6所示，說明原來的漏電區(qū)已經被腐蝕去除掉。
下表1是腐蝕前后電池片的IV數據，腐蝕去除漏電區(qū)后，電池片由P檔片變成C檔片，電池片的并聯(lián)電阻由1. 47ohm增加到30. 86ohm,電池片轉換效率下降了 0. 1%。
轉換效率的下降是因為腐蝕液在電池片表面鋪展，使大面積刪線和絨面被破壞，減小了電池片的有效面積，為了減小被腐蝕液破壞的面積可以用一個橡膠圈壓在 漏電區(qū)上，限制腐蝕液的鋪展。
表1化學腐蝕前后電池的IV數據檔次VOC(V)Isc(A)Rs (m. ohm)Rsh (ohm)FF (%)EFF(%)腐蝕前Trash0. 6175. 374. 2491. 4774. 916. 75腐蝕后P0. 6175. 276. 05730. 8676. 016. 65以上結果表明，本發(fā)明所述的處理硅太陽能電池表面漏電的方法可去除電池的漏電 區(qū)，解決了由于漏電使硅太陽能電池的效率大大下降，且漏電嚴重導致電池并聯(lián)電阻太小， 無法在光伏組件中使用的問題。
權利要求
1.一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其特征在于其工藝步驟如下(1)、檢測漏電區(qū)的位置，并標記；(2)、將腐蝕液涂在漏電區(qū)的位置，進行腐蝕去除漏電區(qū)；所述的腐蝕液配比組成為 去離子水 80 120份、氟化氫 140 160份、硝酸 90 110份。
2.根據權利要求1所述的一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其特征在于所述 的檢測漏電區(qū)的位置的方法為給電池片加上反響電壓，用紅外熱像儀找到漏電區(qū)的位置。
3.根據權利要求1或2所述的一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其特征在于 步驟(2)中所述的腐蝕去除漏電的時間為5 30分鐘。
4.根據權利要求1或2所述的一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其特征在于 所述腐蝕液配比組成為去離子水100份、氟化氫150份、硝酸100份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理硅太陽能電池表面漏電的方法，其工藝步驟為檢測漏電區(qū)的位置，并標記；將腐蝕液涂在漏電區(qū)的位置，進行腐蝕去除漏電區(qū)；所述的腐蝕液配比組成為去離子水 80～120份、氟化氫 140～160份、硝酸 90～110份。本發(fā)明采用硝酸氫氟酸的混合溶液腐蝕除去表面漏電區(qū)，方法簡單易行，效果明顯，解決了由于漏電嚴重電池并聯(lián)電阻太小，無法在光伏組件中使用，電池效率降低的問題。
文檔編號H01L31/18GK102034903SQ20101053822
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權日2010年11月9日
發(fā)明者沈少杰 申請人:蘇州矽美仕綠色新能源有限公司