再利用硅片的制絨方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種再利用硅片的制絨方法，包括以下步驟：步驟S10：將制絨設(shè)備或濕法刻蝕設(shè)備的工藝槽的頂槽內(nèi)的藥液排空；步驟S20：使再利用硅片經(jīng)過工藝槽后進入堿洗槽進行堿洗；步驟S30：使堿洗后的再利用硅片進入酸槽。本發(fā)明的技術(shù)方案有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中再利用硅片易出現(xiàn)亮片以及變薄的問題。
【專利說明】再利用硅片的制絨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池制造工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種再利用硅片的制絨方法。【背景技術(shù)】
[0002]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的電池片的制造流程示意圖，如圖1所示，電池片的制造流程主要包括制絨、擴散、濕法刻蝕、PECVD (等離子體增強化學氣相沉積法)、印刷燒結(jié)以及測試包裝等步驟。上述步驟的作用具體如下:
[0003]制絨:通過硝酸與氫氟酸的混合溶液對硅片表面進行制絨；去除硅片切割時造成的表面損傷層；在硅片表面形成高低不平的表面及大量的孔洞，增加電池片表面的受光面積，降低反射率，從而提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0004]擴散:在P型襯底娃上擴散一層磷層,形成了一層P-N結(jié)。
[0005]濕法刻蝕:通過硝酸與氫氟酸的混合溶液對硅片進行刻蝕；刻蝕硅片邊沿P-N結(jié)，避免電池片漏電；拋光電池背面，起到鏡面效果，使得陽光反射回硅片里面，多次利用。
[0006]PECVD:利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的電極上，利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體，氣體經(jīng)一系列化學反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜。
[0007]印刷燒結(jié):絲網(wǎng)印刷是利用印版非圖文部分絲網(wǎng)孔封閉而不能透過油墨、圖文部分絲網(wǎng)孔通透能透過油墨的原理進行印刷的。將絲網(wǎng)張緊并牢固地固定在網(wǎng)框上，采用手工或者光化學的方法，在絲網(wǎng)上制作出能透過油墨的圖文部分和網(wǎng)孔封閉不能透過油墨的非圖文部分。印刷時將油墨放于印版一側(cè)，用刮墨板(刮刀)在絲網(wǎng)印版上的油墨部位施加一定壓力，同時向絲網(wǎng)的另一端移動。在此過程，油墨在刮刀的擠壓下從圖文部分的絲網(wǎng)通孔中漏至承印物上，從而完成一次印刷。
[0008]制絨、擴散、濕法刻蝕、PECVD以及印刷各個工序均會有不合格品產(chǎn)生，上述不合格品稱作再利用硅片，上述再利用硅片需要進行再次處理。圖2示出了再利用硅片的制絨方法的流程示意圖。如圖2所示，再利用硅片的制絨方法包括步驟:裝載；使再利用硅片依次通過制絨槽(其內(nèi)含有HNO3和HF的混合液體)、堿洗槽(其內(nèi)含有KOH液體)以及酸槽(其內(nèi)含有HCL和HF的混合液體);熱風干燥。在制絨槽、堿洗槽和酸槽之后還設(shè)有DI水(去離子水)洗槽。
[0009]再利用硅片經(jīng)過一次或多次制絨處理后，會出現(xiàn)不同程度的亮片，而且部分亮片晶格比較明顯，容易造成組件花片。硅片的再利用會增加電池片的亮片、花片數(shù)量，降低成品電池片的外觀等級處理，增加生產(chǎn)成本。此外，再利用硅片變的比較薄，容易碎。硅片的二次再利用處理方法會使電池片轉(zhuǎn)換效率低，不合格比例高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明旨在提供一種再利用硅片的制絨方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中再利用硅片易出現(xiàn)亮片以及變薄的問題。[0011]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種再利用硅片的制絨方法，包括以下步驟:步驟Sio:將制絨設(shè)備或濕法刻蝕設(shè)備的工藝槽的頂槽內(nèi)的藥液排空；步驟S20:使再利用硅片經(jīng)過工藝槽后進入堿洗槽進行堿洗；步驟S30:使堿洗后的再利用硅片進入酸槽。
[0012]進一步地，工藝槽內(nèi)設(shè)有相對設(shè)置的上滾輪和下滾輪，在步驟SlO中，藥液排空后清洗上滾輪和下滾輪，以去除上滾輪和下滾輪上殘留的藥液。
[0013]進一步地，在步驟S20中，使再利用硅片的制絨面朝下經(jīng)過上滾輪和下滾輪。
[0014]進一步地，步驟S20和步驟S30之間以及步驟S30之后還包括水洗步驟。
[0015]進一步地，工藝槽內(nèi)置有HNO3和HF的混合溶液。
[0016]進一步地，堿洗槽內(nèi)置有KOH溶液。
[0017]進一步地，制絨設(shè)備的酸槽內(nèi)置有HCL和HF的混合溶液；濕法刻蝕設(shè)備的酸槽內(nèi)置有HF溶液。
[0018]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，將制絨設(shè)備或濕法刻蝕設(shè)備的工藝槽內(nèi)的藥液排空，這樣再利用硅片經(jīng)過工藝槽時，僅與殘留的藥液反應(yīng)，或者不與藥液反應(yīng)，而是直接進入堿洗槽和酸槽。這樣能夠最大程度地保留硅片第一次制絨的絨面效果和硅片的厚度，能夠有效地降低酸的耗量，降低碎片率，提升轉(zhuǎn)換效率，提高成品合格率以及降低電池片的亮片，減少因電池亮片而增加組件外觀花片。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的電池片的制造流程示意圖；
[0021]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中的再利用硅片的制絨方法的流程示意圖；以及
[0022]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的再利用硅片的制絨方法的實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0024]針對【背景技術(shù)】中提到的再利用硅片易出現(xiàn)亮片以及變薄的問題，發(fā)明人進行了一系列的實驗驗證后發(fā)現(xiàn)易出現(xiàn)亮片以及變薄的原因如下:
[0025]硅片經(jīng)過制絨槽時，通過硝酸與氫氟酸的混合溶液對硅片表面進行制絨。上述工藝的目的是I)去除硅片切割時造成的表面損傷層。2)在硅片表面形成高低不平的表面及大量的孔洞，增加電池片表面的受光面積，降低反射率，從而提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。而再利用硅片的制絨方法與硅片第一次制絨方法相同，也需要經(jīng)過制絨槽，這樣里面的藥液會損傷絨面，也即使得硅片的高低不平的表面(絨面)逐漸變得平整，進而使硅片容易變成類似鏡面效果的亮片。此外，再次或者多次經(jīng)過制絨槽會在硅片的絨面進行多次反應(yīng)，這樣會減少硅片的厚度，進而容易出現(xiàn)變薄的問題。
[0026]針對上述原因，本申請?zhí)岢隽艘环N有效的解決方案。如圖3所示，再利用硅片的制絨方法的優(yōu)選實施方式包括以下步驟:[0027]步驟SlO:將制絨設(shè)備或濕法刻蝕設(shè)備的工藝槽(制絨槽或刻蝕槽)內(nèi)的藥液排空;
[0028]步驟S20:使再利用硅片經(jīng)過制絨槽后進入堿洗槽進行堿洗，堿洗用來清除PN結(jié)；
[0029]步驟S30:使堿洗后的再利用硅片進入酸槽。
[0030]應(yīng)用本優(yōu)選實施方式中，可以使用制絨設(shè)備或濕法刻蝕設(shè)備進行再利用硅片的制絨。工藝槽包括頂槽和底槽，底槽存儲藥液，頂槽內(nèi)的藥液與硅片直接接觸。在本優(yōu)選實施方式中，將工藝槽的頂槽內(nèi)的藥液排空，這樣再利用硅片經(jīng)過制絨槽時，僅與殘留的藥液反應(yīng)，或者不與藥液反應(yīng)，而是直接進入堿洗槽和酸槽。這樣能夠最大程度地保留硅片第一次制絨的絨面效果和硅片的厚度，能夠有效地降低酸的耗量，降低碎片率，提升轉(zhuǎn)換效率，提高成品合格率以及降低電池片的亮片，減少因電池亮片而增加組件外觀花片。
[0031]優(yōu)選地，利用制絨設(shè)備時，酸槽中需要配比一定濃度HF、HCL混合藥液，其中HCL量的濃度要比現(xiàn)有技術(shù)中的高點，原因是HCL可以清除硅片表面的金屬雜質(zhì)，而HF可以凈化硅片潔凈度。
[0032]制絨槽內(nèi)設(shè)有相對設(shè)置的上滾輪和下滾輪，在步驟SlO中，藥液排出后清洗上滾輪和下滾輪，以去除上滾輪和下滾輪上殘留的藥液。在將制絨槽內(nèi)的藥液排出后可以利用清水清洗上滾輪和下滾輪，這樣使得上滾輪和下滾輪上完全沒有藥液。
[0033]或者，在步驟SlO中，藥液排出后無需清洗上滾輪和下滾輪，上滾輪和下滾輪上具有殘留的藥液。這樣，制造再利用硅片時，一些再利用硅片經(jīng)過時會將上滾輪和下滾輪上殘留的藥液攜帶走，這樣也會使得上滾輪和下滾輪上完全沒有藥液。
[0034]為了便于后續(xù)的擴散工藝，在步驟S20中，使再利用硅片的制絨面朝下經(jīng)過上滾輪和下滾輪。此外，經(jīng)過實驗驗證，當上滾輪和下滾輪上具有殘留的藥液時，再利用硅片的制絨面朝上經(jīng)過堿洗槽和酸槽后，發(fā)現(xiàn)再利用硅片的制絨面上有滾輪印。這樣，影響再利用硅片鍍膜后的顏色美觀，造成表面不合格。主要原因是滾輪上有hf、hno3的混合藥，硅片與滾輪接觸的地方腐蝕過高，形成滾輪印。而當上滾輪和下滾輪上具有殘留的藥液時，再利用硅片的制絨面朝下經(jīng)過堿洗槽和酸槽后，再利用硅片的制絨面上沒有滾輪印，主要原因是硅片與下滾輪接觸的面積增大，整張硅片的面積都會接觸到滾輪，參與藥液反應(yīng)比較均勻。
[0035]下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0036]實施例一
[0037]把制絨設(shè)備的制絨槽(HF、HNO3的混合藥液槽)頂槽藥液排回底槽，保證制絨槽里的上滾輪和下滾輪上沒有一點的HF、HN03的混合藥液。配比一定濃度的K0H、HF、HCL后，其中KOH槽的電導(dǎo)率在12-15，酸槽的電導(dǎo)率在650-690。再利用硅片直接經(jīng)過堿洗槽和酸槽后，再利用硅片表面干凈，暗紋正常，片的亮度和正常原硅片制絨后的絨面差不多，擴散方阻的均勻性較差5.1%，電池片的效率為17.31%，不合格比例為4.8%。
[0038]實施例二
[0039]更改堿槽的濃度，提高堿槽的電導(dǎo)率為18，把制絨設(shè)備的制絨槽(HF、HN03的混合藥液槽)頂槽藥液排回底槽，保證制絨槽里的上滾輪和下滾輪上有一些HF、HN03的混合藥液。把再利用硅片制絨面朝上，直接經(jīng)過堿槽、酸槽后，發(fā)現(xiàn)一些再利用硅片的制絨面還是有滾輪印，原因是硅片局部腐蝕過高，不是硅片在工藝參與化學反應(yīng)而生成的多孔硅。[0040]根據(jù)實施例二的實驗條件，制絨設(shè)備運行速度設(shè)定為2.1跟蹤再利用的電池片效
率，數(shù)據(jù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種再利用硅片的制絨方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟SlO:將制絨設(shè)備或濕法刻蝕設(shè)備的工藝槽的頂槽內(nèi)的藥液排空； 步驟S20:使再利用硅片經(jīng)過所述工藝槽后進入堿洗槽進行堿洗； 步驟S30:使堿洗后的所述再利用硅片進入酸槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絨方法，其特征在于，所述工藝槽內(nèi)設(shè)有相對設(shè)置的上滾輪和下滾輪，在所述步驟SlO中，所述藥液排空后清洗所述上滾輪和所述下滾輪，以去除所述上滾輪和所述下滾輪上殘留的所述藥液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絨方法，其特征在于，在所述步驟S20中，使所述再利用硅片的制絨面朝下經(jīng)過所述上滾輪和所述下滾輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絨方法，其特征在于，所述步驟S20和步驟S30之間以及所述步驟S30之后還包括水洗步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絨方法，其特征在于，所述工藝槽內(nèi)置有HNO3和HF的混合溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絨方法，其特征在于，所述堿洗槽內(nèi)置有KOH溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制絨方法，其特征在于，所述制絨設(shè)備的酸槽內(nèi)置有HCL和HF的混合溶液；所述濕法刻蝕設(shè)備的酸槽內(nèi)置有HF溶液。
【文檔編號】H01L21/306GK103730347SQ201410024937
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】符昌京, 許明金, 方菊英, 王家道, 王川, 聶文廣, 王慶森, 曾德棟, 邱維運 申請人:海南英利新能源有限公司