專利名稱:太陽能電池片制絨方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及太陽能電池制作工藝技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種太陽能電池片制絨方法。
背景技術(shù):
太陽能電池,也稱光伏電池,是一種將太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能的半導體器件。由于它是綠色環(huán)保產(chǎn)品,不會引起環(huán)境污染,而且是可再生資源,所以在當今能源短缺的情形下,太陽能電池是一種具有廣闊發(fā)展前途的新型能源。目前,太陽能電池片的制造工藝已經(jīng)標準化,其主要步驟如下
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I.制絨通過化學反應(yīng)使原本光亮的硅片表面(包括正面和背面)形成凸凹不平的結(jié)構(gòu)以延長光在其表面的傳播路徑,從而提高太陽能電池片對光的吸收效率。2.擴散制結(jié)P型硅片在擴散后表面變成N型,形成PN結(jié),使得硅片具有光伏效應(yīng)。擴散的濃度、深度以及均勻性直接影響太陽能電池片的電性能,擴散進雜質(zhì)的總量用方塊電阻來衡量,雜質(zhì)總量越小,方塊電阻越大。3.周邊刻蝕該步驟的目的在于去掉擴散制結(jié)時在硅片邊緣形成的將PN結(jié)兩端短路的導電層。4.沉積減反射膜目前主要有兩類減反射膜,氮化硅膜和氧化鈦膜,主要起減反射和鈍化的作用。5.印刷電極。6.燒結(jié)使印刷的電極與硅片之間形成合金。在太陽能電池片的主要制造工藝中,制絨工藝是第一步工藝,其作用是去除硅片表面的損傷層,以及在其表面形成良好的絨面,增加對光的吸收,同時保證后續(xù)的擴散制結(jié)、沉積減反射膜等工藝,進而保證絲網(wǎng)燒結(jié)后太陽能電池的效率。所以經(jīng)過制絨工藝后的硅片表面絨面的大小、形態(tài)、均勻度以及硅片表面的光亮程度對整個太陽能電池片的生產(chǎn)和其最終轉(zhuǎn)換效率有著至關(guān)重要的影響?,F(xiàn)有技術(shù)中,在制絨過程中,時常出現(xiàn)盛裝液體的槽體的槽蓋不能及時打開,運送花籃的機械臂故障停止等現(xiàn)象,這就會導致硅片表面存在殘留的藥液或者由于水分自然蒸發(fā)留下的水印,這對后面的生產(chǎn)工藝造成很大影響,更制約著最終形成的太陽能電池片的外觀合格率及光電轉(zhuǎn)換效率。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明提供一種太陽能電池片制絨方法,以解決制絨后硅片表面殘留藥液或水印的問題,從而可提高太陽能電池片的外觀合格率及光電轉(zhuǎn)換效率。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種太陽能電池片制絨方法,該方法包括將太陽能電池片置于去損傷層槽體中以去除其表面的損傷層;
將太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后對其進行第一次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第一溢流漂洗槽中;將太陽能電池片置于制絨槽體中對其表面進行制絨;將太陽能電池片從制絨槽體取出后對其進行第二次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第二溢流漂洗槽中;將太陽能電池片置于酸性槽體中進行脫水及去除金屬離子;將太陽能電池片從酸性槽體中取出后對其進行第三次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第三溢流漂洗槽中。優(yōu)選的,上述方法中,對太陽能電池片進行第一次去離子水噴淋時,所述去離子水的溫度為60 70°C。
優(yōu)選的,上述方法中,對太陽能電池片進行第二次去離子水噴淋時,所述去離子水的溫度為65 75°C。優(yōu)選的,上述方法中,對太陽能電池片進行第三次去離子水噴淋時,所述去離子水的溫度為20 25°C。優(yōu)選的,上述方法中,所述酸性槽體內(nèi)盛裝有氫氟酸溶液和/或鹽酸溶液。優(yōu)選的,上述方法中,所述第一溢流漂洗槽、第二溢流漂洗槽和第三溢流漂洗槽中均盛裝有溫水。優(yōu)選的,上述方法中,所述溫水的溫度為35 55°C。優(yōu)選的,上述方法中,所述太陽能電池片為單晶硅太陽能電池片或多晶硅太陽能電池片。從上述技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明所提供的太陽能電池片制絨方法,在將太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后對其進行第一次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第一溢流漂洗槽中;在將太陽能電池片從制絨槽體取出后對其進行第二次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第二溢流漂洗槽中;在將太陽能電池片從酸性槽體中取出后對其進行第三次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第三溢流漂洗槽中;因此,本發(fā)明中通過增加三次去離子水噴淋,從而可清洗掉太陽能電池片表面所殘留的藥液或者由于水分自然蒸發(fā)留下的水印,從而可使得制絨后太陽能電池片表面較為清潔,最終可提高太陽能電池片的外觀合格率及光電轉(zhuǎn)換效率。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例所提供的一種太陽能電池片制絨方法的流程示意圖;圖2和圖3均為采用現(xiàn)有工藝對太陽能電池片進行制絨后太陽能電池片表面的顯微照片;圖4為采用本發(fā)明所提供的方法對太陽能電池片進行制絨后太陽能電池片表面的顯微照片。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。參考圖1,圖I為本發(fā)明實施例所提供的一種太陽能電池片制絨方法的流程示意圖,該方法具體包括如下步驟步驟SI :將太陽能電池片置于去損傷層槽體中以去除其表面的損傷層。太陽能電池片被置于去損傷層槽體中時是以花籃為盛裝載體的,以下各步驟中所述太陽能電池片均以花籃為盛裝載體,所述花籃通過與之相連的機械臂的運轉(zhuǎn)進而實現(xiàn)將·太陽能電池片置于指定的槽體內(nèi)。本發(fā)明中在與花籃相連的機械臂上設(shè)置有自動噴淋裝置,所述自動噴淋裝置可對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行去離子水(DI)噴淋,噴淋的時間可以人為控制。步驟S2 :將太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后對其進行第一次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第一溢流漂洗槽中。當太陽能電池片在去損傷層槽體中放置一定時間后,通過機械臂的運轉(zhuǎn)將與之相連的花籃從所述去損傷層槽體中提出,提出之后關(guān)閉所述去損傷層槽體的槽蓋,然后開啟所述機械臂上的自動噴淋裝置,對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第一次去離子水噴淋,且進行第一次去離子水噴淋時所述去離子水的溫度應(yīng)控制在60 70°C之間。繼續(xù)運行所述機械臂,使機械臂帶動花籃移動至第一溢流漂洗槽旁,此時關(guān)閉所述機械臂上的自動噴淋裝置,停止對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第一次去離子水噴淋,接著運行機械臂將花籃放入第一溢流漂洗槽中,對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第一次漂洗。所述第一溢流漂洗槽中盛裝有溫度為35 55°C的溫水。步驟S3 :將太陽能電池片置于制絨槽體中對其表面進行制絨。對太陽能電池片進行第一次漂洗后,通過機械臂的運轉(zhuǎn)將花籃移動至制絨槽體中對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行表面制絨。本發(fā)明中所述太陽能電池片可以為單晶硅太陽能電池片,也可以為多晶硅太陽能電池片。當其為單晶硅太陽能電池片時,所述制絨槽體中盛裝有堿性溶液,例如包含氫氧化鈉、異丙醇和去離子水的混合溶液;當其為多晶硅太陽能電池片時,所述制絨槽體中盛裝有酸性溶液,例如包含硝酸、氫氟酸和去離子水的混合溶液。步驟S4 :將太陽能電池片從制絨槽體取出后對其進行第二次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第二溢流漂洗槽中。當太陽能電池片在制絨槽體中制絨的時間達到特定要求時,通過機械臂的運轉(zhuǎn)將盛裝有太陽能電池片的花籃從制絨槽體中提出,提出之后關(guān)閉所述制絨槽體的槽蓋,然后開啟所述機械臂上的自動噴淋裝置,對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第二次去離子水噴淋,且進行第二次去離子水噴淋時所述去離子水的溫度應(yīng)控制在65 75°C之間。繼續(xù)運行所述機械臂,使機械臂帶動花籃移動至第二溢流漂洗槽旁,此時關(guān)閉所述機械臂上的自動噴淋裝置,停止對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第二次去離子水噴淋,接著運行機械臂將花籃放入第二溢流漂洗槽中,對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第二次漂洗。所述第二溢流漂洗槽中盛裝有溫度為35 55°C的溫水。步驟S5 :將太陽能電池片置于酸性槽體中進行脫水及去除金屬離子。對太陽能電池片進行第二次漂洗后,通過機械臂的運轉(zhuǎn)將花籃移動至酸性槽體中對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行脫水及去除金屬離子。所述酸性槽體內(nèi)可以盛裝有氫氟酸溶液和/或鹽酸溶液。步驟S6 :將太陽能電池片從酸性槽體中取出后對其進行第三次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第三溢流漂洗槽中。對太陽能電池片進行脫水及去除金屬離子后,運行機械臂,使盛裝有太陽能電池 片的花籃從所述酸性槽體中提出,提出之后關(guān)閉所述酸性槽體的槽蓋,然后開啟所述機械臂上的自動噴淋裝置,對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第三次去離子水噴淋,且進行第三次去離子水噴淋時所述去離子水的溫度應(yīng)控制在20 25°C之間。繼續(xù)運行所述機械臂,使機械臂帶動花籃移動至第三溢流漂洗槽旁,此時關(guān)閉所述機械臂上的自動噴淋裝置,停止對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第三次去離子水噴淋,接著運行機械臂將花籃放入第三溢流漂洗槽中,對花籃內(nèi)的太陽能電池片進行第三次漂洗。所述第三溢流漂洗槽中盛裝有溫度為35 55°C的溫水。由上可知,本發(fā)明所提供的太陽能電池片制絨方法,在將太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后對其進行第一次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第一溢流漂洗槽中;在太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后直至其被放入第一溢流漂洗槽中,這段時間內(nèi)機械臂帶動花籃運轉(zhuǎn),運轉(zhuǎn)過程中由于各種原因(例如機械臂因故障而停止等)常會使得花籃內(nèi)的太陽能電池片表面殘留有藥液或水分自然蒸發(fā)而留下的水印,而在這段時間內(nèi)通過機械臂上的自動噴淋裝置對太陽能電池片進行第一次去離子水噴淋,從而可將太陽能電池片表面所殘留的藥液或水印有效地清洗掉。后續(xù)步驟中,在將太陽能電池片從制絨槽體取出后對其進行第二次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第二溢流漂洗槽中;在將太陽能電池片從酸性槽體中取出后對其進行第三次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第三溢流漂洗槽中;對太陽能電池片進行第二次和第三次去離子水噴淋,與對其進行第一次去離子水噴淋的目的相同,均為了有效地去除太陽能電池片表面所殘留的藥液和水印,從而保證了制絨后太陽能電池片表面具有較高的清潔度,且使得其表面顏色一致,為后續(xù)提高太陽能電池片的外觀合格率及光電轉(zhuǎn)換效率奠定了基礎(chǔ)。為了證明經(jīng)本發(fā)明所提供的方法對太陽能電池片進行制絨后,可有效地提高太陽能電池片的外觀合格率及光電轉(zhuǎn)換效率,下面結(jié)合具體附圖及實驗數(shù)據(jù)來說明。參考圖2 圖4,圖2和圖3為采用現(xiàn)有工藝對太陽能電池片進行制絨后太陽能電池片表面的顯微照片,由于太陽能電池片在從裝有化學藥品(尤其是堿)的槽中提起后未及時進入溢流槽漂洗,從而在其表面出現(xiàn)了殘留的藥液及水印等。圖4為采用本發(fā)明所提供的方法對太陽能電池片進行制絨后太陽能電池片表面的顯微照片,本發(fā)明所提供的太陽能電池片制絨方法,由于在將太陽能電池片從裝有化學藥品的槽中提起后就對其進行了去離子水噴淋,因此,其表面不再殘留有藥液或水印,從而保證了太陽能電池片表面的制絨質(zhì)量。
本發(fā)明實施例中選取兩批相同的硅片(均為P型單晶硅片,電阻率介于O. 5 3Ω ·_之間)作為原材料,其中,使第一批硅片采用現(xiàn)有工藝進行制絨,使第二批硅片采用本發(fā)明所提供的方法進行制絨,制絨后對兩批硅片繼續(xù)進行后續(xù)生產(chǎn),最終對所得太陽能電池片進行對比。參考表一,表一中示出了這兩批硅片(或稱電池片)在各工藝步驟中所出現(xiàn)的不合格電池片的個數(shù)(注意各工藝步驟依次進行,前道工藝的不合格電池片并不選出),由表一可知,采用現(xiàn)有工藝進行制絨,制絨過程及后續(xù)的工藝過程中所出現(xiàn)的不合格電池片的個數(shù)相對較多,而采用本發(fā)明所提供的方法對第二批硅片進行制絨,制絨過程中雖然出現(xiàn)了兩個不合格電池片,但后續(xù)的工藝過程中均沒有檢測到不合格電池片。因此,本發(fā)明所提供的方法,可提高太陽能電池片的合格率。表一擴散制結(jié)沉積減反射膜燒結(jié) 第一批 139ΠU
第二批 2OOO參考表二和表三,表二為對第二批太陽能電池片進行測試所得的各電性能數(shù)據(jù),表三為對第一批太陽能電池片進行測試所得的各電性能數(shù)據(jù)。由表二和表三可明顯看出,采用本發(fā)明所提供的方法對太陽能電池片進行制絨后,經(jīng)后續(xù)各工藝步驟后,所得太陽能電池片各電性能參數(shù)相比采用現(xiàn)有工藝所生產(chǎn)的太陽能電池片均有所提高,最終的轉(zhuǎn)換效率提高有O. 38%之多。表二
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池片制絨方法,其特征在于,包括 將太陽能電池片置于去損傷層槽體中以去除其表面的損傷層; 將太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后對其進行第一次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第一溢流漂洗槽中; 將太陽能電池片置于制絨槽體中對其表面進行制絨; 將太陽能電池片從制絨槽體取出后對其進行第二次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第二溢流漂洗槽中; 將太陽能電池片置于酸性槽體中進行脫水及去除金屬離子; 將太陽能電池片從酸性槽體中取出后對其進行第三次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第三溢流漂洗槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,對太陽能電池片進行第一次去離子水噴淋時,所述去離子水的溫度為60 70°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,對太陽能電池片進行第二次去離子水噴淋時,所述去離子水的溫度為65 75V。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,對太陽能電池片進行第三次去離子水噴淋時,所述去離子水的溫度為20 25°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述酸性槽體內(nèi)盛裝有氫氟酸溶液和/或鹽酸溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述第一溢流漂洗槽、第二溢流漂洗槽和第三溢流漂洗槽中均盛裝有溫水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述溫水的溫度為35 55°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7任一項所述的方法,其特征在于,所述太陽能電池片為單晶硅太陽能電池片或多晶硅太陽能電池片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池片制絨方法,該方法包括將太陽能電池片置于去損傷層槽體中以去除其表面的損傷層;將太陽能電池片從去損傷層槽體中取出后對其進行第一次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第一溢流漂洗槽中;將太陽能電池片置于制絨槽體中對其表面進行制絨;將太陽能電池片從制絨槽體取出后對其進行第二次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第二溢流漂洗槽中;將太陽能電池片置于酸性槽體中進行脫水及去除金屬離子;將太陽能電池片從酸性槽體中取出后對其進行第三次去離子水噴淋,直至所述太陽能電池片被放入第三溢流漂洗槽中。本發(fā)明所提供的太陽能電池片制絨方法,可提高太陽能電池片的外觀合格率及光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/18GK102891208SQ20111020505
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者殷立明 申請人:浚鑫科技股份有限公司