專利名稱：一種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕ェ藝。
背景技術(shù)：
在太陽能技術(shù)領(lǐng)域中，多晶硅太陽能電池的制造エ藝基本流程已實現(xiàn)標準化，其主要步驟請參見圖1，包括:101、清洗及表面織構(gòu)化處理:硅片清洗后通過化學反應使硅片表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu)，減少表面反射，并增加照射面積。102、擴散處理:在P型硅片表面進行三氯氧磷POCL3擴散，使得P型硅片表面轉(zhuǎn)變成N型，從而形成PN結(jié)，該硅片就能夠利用光伏效應將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。103、背腐蝕處理:通過本步驟的操作將步驟102中在硅片邊緣形成的將PN結(jié)兩端短路的導電層去除，防止短路效應。104、沉積處理:在硅片表面沉積減反射膜,起減反射和鈍化作用。105、印刷電極處理:在硅片表面印刷用于能夠使硅片接入電路的電極。106、燒結(jié)處理:使步驟105中所印刷的電極與硅片之間形成合金。其中，在上述制造エ藝中，背腐蝕處理的作用是將擴散處理步驟中在硅片邊緣形成的將PN結(jié)兩端短路的導電層去除，以減少邊緣漏電情況的發(fā)生。該步驟對產(chǎn)品品質(zhì)起著決定性作用。但是，目前背腐蝕處理中使用硫酸、硝酸或者氫氟酸對硅片邊緣進行邊緣刻蝕，其刻蝕寬度為600多微米，以尺寸為156X156毫米的硅片為例，其刻蝕面積占硅片面積的
1.62%，浪費硅片表面PN結(jié)的有效利用面積。另外，由于使用的酸都具有強腐蝕性，使得背腐蝕處理的操作具有一定風險。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕エ藝，用于代替目前多晶硅太陽能電池的制造エ藝中的背腐蝕處理步驟，使用本發(fā)明的邊緣刻蝕エ藝，能夠使刻蝕寬度大約為50微米，提高硅片表面PN結(jié)的有效利用面積，并且避免了使用強腐蝕性酸的風險。一種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕エ藝，包括:對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理，所述噴霧處理的刻蝕漿料為能夠腐蝕硅與ニ氧化硅的混合漿料；將所述經(jīng)過噴霧處理后的堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理，使得所述刻蝕漿料與所述堆疊硅片充分反應，所述燒結(jié)爐的第一溫區(qū)為400攝氏度、第二溫區(qū)為400攝氏度、第三溫區(qū)為400攝氏度、第四溫區(qū)為450攝氏度，所述刻蝕處理的加熱時間為120至240秒，其中有效反應時間為60至90秒。
本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點:通過以上述邊緣刻蝕工藝，能夠使刻蝕寬度大約為50微米，提高硅片表面PN結(jié)的有效利用面積，并且避免了使用強腐蝕性酸的風險。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)多晶硅太陽能電池標準化制造流程圖；圖2為本發(fā)明第一實施例應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝流程圖；圖3為本發(fā)明第二實施例應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝流程圖；圖4為本發(fā)明第三實施例應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了 一種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝，用于代替目前多晶硅太陽能電池的制造工藝中的背腐蝕處理步驟，使用本邊緣刻蝕工藝，能夠使刻蝕寬度大約為50微米，提高硅片表面PN結(jié)的有效利用面積，并且避免了使用強腐蝕性酸的風險。本發(fā)明第一實施例中應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝主要步驟流程圖請參見圖2,主要包括:201、對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理。本步驟在噴霧室內(nèi)進行操作，通常對幾百片硅片同時進行噴霧處理，這幾百片硅片會被處理成堆疊硅片，然后對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理。噴霧時用噴頭對堆疊硅片四周邊緣進行噴霧，控制噴頭的噴霧速率和運動軌跡，確保噴灑的刻蝕漿料被均勻噴附在堆疊硅片的邊緣上。其中，所述噴霧處理所使用的刻蝕漿料為能夠腐蝕硅與二氧化硅的混合漿料，這種刻蝕漿料的粘度低，易于噴霧。202、將堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理。將步驟201中經(jīng)過噴霧處理后的堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理。本步驟利用刻蝕漿料對硅片邊緣的刻蝕反應進行刻蝕處理。其中，燒結(jié)爐采用鏈式加熱結(jié)構(gòu)，堆疊硅片將依次經(jīng)過四個溫區(qū)的加熱處理，所述燒結(jié)爐的第一溫區(qū)的溫度設(shè)置為400攝氏度、第二溫區(qū)的溫度設(shè)置為400攝氏度、第三溫區(qū)的溫度設(shè)置為400攝氏度、第四溫區(qū)的溫度設(shè)置為450攝氏度。所述刻蝕處理的加熱的時間為120至240秒，其中有效反應時間為60至90秒。在本實施例中，通過以上述邊緣刻蝕工藝，能夠使刻蝕寬度大約為50微米，提高硅片表面PN結(jié)的有效利用面積，并且避免了使用強腐蝕性酸的風險。本發(fā)明第二實施例將對第一實施所述的應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝流程進行詳細的描述，并通過對比實驗對本發(fā)明工藝所生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)進行檢驗，實施例中將給出實驗數(shù)據(jù)，本實施例工藝流程圖請參見圖3，主要包括:301、將硅片進行堆疊處理?？涛g工藝中通常對幾百片硅片同時進行噴霧處理，這幾百片硅片會被處理成堆疊硅片，然后對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理。將硅片逐一重合堆疊，形成堆疊硅片，各硅片間不保留任何空隙，并在所述堆疊硅片兩面加固玻璃夾板，以方便對堆疊硅片進行整體處理。302、對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理。本步驟在噴霧室內(nèi)進行操作，噴霧時用噴頭對步驟301中所處理成的堆疊硅片四周邊緣進行噴霧，控制噴頭的噴霧速率和運動軌跡，確保噴灑的刻蝕漿料被均勻噴附在堆疊硅片的邊緣上。其中，所述噴霧處理所使用的刻蝕漿料為能夠腐蝕硅與ニ氧化硅的混合漿料，這種刻蝕漿料的粘度低，易于噴霧。303、將堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理。將步驟302中經(jīng)過噴霧處理后的堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理。本步驟利用刻蝕漿料對硅片邊緣的刻蝕反應進行刻蝕處理。其中，燒結(jié)爐采用鏈式加熱結(jié)構(gòu)，堆疊硅片將依次經(jīng)過四個溫區(qū)的加熱處理，所述燒結(jié)爐的第一溫區(qū)的溫度設(shè)置 為400攝氏度、第二溫區(qū)的溫度設(shè)置為400攝氏度、第三溫區(qū)的溫度設(shè)置為400攝氏度、第四溫區(qū)的溫度設(shè)置為450攝氏度。所述刻蝕處理的加熱的時間為120至240秒，其中有效反應時間為60至90秒。為了測試新エ藝所生產(chǎn)的產(chǎn)品的品質(zhì)，本實施例還提供相關(guān)的刻蝕寬度對比實驗。刻蝕寬度對比實驗采用兩組相同的硅片實驗原料，該硅片實驗原料為P型多晶硅片，尺寸為156X 156毫米，電阻率為0.5至3.0歐 厘米。第一組500片硅片使用現(xiàn)有的背腐蝕刻蝕エエ藝進行邊緣刻蝕，而第二組500片硅片使用本發(fā)明方法所述的刻蝕エエ藝進行邊緣刻蝕，這兩組硅片組的其它處理按照多晶硅太陽能電池的制造標準化工藝流程進行處理。測量第一組實驗硅片的平均刻蝕寬度，大約為600微米，測量第二組實驗硅片的平均刻蝕寬度，大約為50微米，因此可以得到結(jié)論:使用本發(fā)明的邊緣刻蝕エ藝，能夠使刻蝕寬度大約為50微米，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高硅片表面PN結(jié)的有效利用面積。304、對硅片進行洗凈處理。將步驟303中經(jīng)過刻蝕處理后的所述堆疊硅片拆架，散開堆疊硅片，并洗凈所述散開后的硅片邊緣殘留的刻蝕漿料，防止刻蝕漿料對硅片發(fā)生進一歩的刻蝕作用。305、去除硅片表面的高磷濃度硅氧化層PSG。在多晶硅太陽能電池的制造エ藝基本流程的擴散處理步驟中，三氯氧磷P0CL3擴散時會在硅片表面形成高磷濃度硅氧化層PSG，俗稱磷硅玻璃，本步驟去除所述洗凈后的硅片表面的高磷濃度硅氧化層PSG。結(jié)束本步驟的處理，所述硅片即可進行其它多晶硅太陽能電池的制造標準化工藝流程。在步驟303中所述的刻蝕寬度對比實驗中，還可以選取第一組實驗硅片和第二組實驗硅片進行絕緣電阻對比實驗。分別從第一組實驗硅片和第二組實驗硅片中各隨機選取5片硅片進行本實驗，測量其電阻值，得到如表I所示的兩組絕緣電阻對比實驗數(shù)據(jù):
權(quán)利要求
1.種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝，其特征在于，包括: 對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理，所述噴霧處理的刻蝕漿料為能夠腐蝕硅與二氧化硅的混合漿料； 將所述經(jīng)過噴霧處理后的堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理，使得所述刻蝕漿料與所述堆疊硅片充分反應，所述燒結(jié)爐的第一溫區(qū)為400攝氏度、第二溫區(qū)為400攝氏度、第三溫區(qū)為400攝氏度、第四溫區(qū)為450攝氏度，所述刻蝕處理的加熱時間為120至240秒，其中有效反應時間為60至90秒。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理之前進一步包括: 將硅片逐一重合堆疊,形成堆疊硅片，并在所述堆疊硅片兩面加固玻璃夾板。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將所述經(jīng)過噴霧處理后的堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理之后進一步包括: 將所述堆疊硅片散開，并洗凈所述散開后的硅片的邊緣剩余的刻蝕漿料； 去除所述洗凈后的硅片表面的高磷濃度硅氧化層PSG。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述洗凈所述散開后的硅片的邊緣剩余的刻蝕漿料包括: 將所述散開后的硅片放置于去離子水中進行超聲波清洗，其中，所述去離子水的溫度為50至55攝氏度，清洗時間為120至180秒。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述去除所述洗凈后的硅片表面的高磷濃度硅氧化層PSG之后進一步包括: 測量所述硅片的絕緣電阻，若所述絕緣電阻大于或等于1000歐，則確認所述硅片為合格。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種應用于多晶硅太陽能電池的邊緣刻蝕工藝，用于代替目前多晶硅太陽能電池的制造工藝中的背腐蝕處理步驟。本發(fā)明實施例方法包括對堆疊硅片的邊緣進行噴霧處理，所述噴霧處理的刻蝕漿料為能夠腐蝕硅與二氧化硅的混合漿料；將所述經(jīng)過噴霧處理后的堆疊硅片放入燒結(jié)爐中進行刻蝕處理，使得所述刻蝕漿料與所述堆疊硅片充分反應。使用本發(fā)明的邊緣刻蝕工藝，能夠使刻蝕寬度大約為50微米，提高硅片表面PN結(jié)的有效利用面積，并且避免了使用強腐蝕性酸的風險。
文檔編號H01L31/18GK103094409SQ201110350549
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者王志超 申請人:浚鑫科技股份有限公司