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一種新型單晶硅槽式堿制絨的方法

文檔序號:8382587閱讀:760來源:國知局
一種新型單晶硅槽式堿制絨的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,特別設(shè)及一種的新型單晶娃槽式堿制絨的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,單、多晶娃太陽電池的主要制造工藝已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,其主要步驟如下:
[0003] a.化學(xué)清洗及表面織構(gòu)化處理:通過化學(xué)反應(yīng)使原本光亮的娃片表面形成凸凹 不平的結(jié)構(gòu),W增加光的吸收。
[0004] b.擴散;P型娃片(P型娃是在娃晶體中滲雜了S價雜質(zhì)而使娃材料呈現(xiàn)出P型半 導(dǎo)體特性)進(jìn)行磯擴散,POCL3在大于600度的高溫下分解生成PCL5和P205,其反應(yīng)式如 下:
[0005] 5POC13 -P205+3PC15 ;
[0006] 生成的P205在擴散溫度下與娃反應(yīng),生成二氧化娃(Si02)和磯原子:
[0007] 2P205巧Si= 5SiO化 4P
[000引 POC13分解產(chǎn)生的P205淀積在娃片表面,P205與娃反應(yīng)生成Si02和磯原子,并在 娃片表面形成一層磯-娃玻璃,然后磯原子再向娃中進(jìn)行擴散,電池表面變成N型,形成PN結(jié)(如圖1所示),使得娃片具有光伏效應(yīng)。擴散的濃度、深度W及均勻性直接影響太陽電 池的電性能,擴散進(jìn)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。
[0009] C.周邊刻蝕:該步驟的目的在于去掉擴散時在娃片邊緣形成的將PN結(jié)兩端短路 的導(dǎo)電層,即擴散后娃片四周的N型娃,防止漏電。
[0010] d.沉積減反射膜(等離子體增強型化學(xué)氣相沉積,英文名稱PlasmaEnhance 化emicalVapourD巧osition,縮寫為陽CVD);通過氨氣與硅烷在400度左右通過化學(xué)反 應(yīng)產(chǎn)生氮化娃的過程。
[00"]SIH4+NH3 -SI3M+NH3+N2
[0012]目前主要有兩類減反射膜,氮化娃膜和氧化鐵膜,主要起減反射和純化的作用。 [001引e.印刷電極;絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上,該設(shè)備由 電池背面銀侶漿印刷、電池背面?zhèn)H漿印刷和電池正面銀漿印刷=部分組成。其工作原理 為;利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過漿料,用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力,同時朝絲網(wǎng) 另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的粘性作 用使印跡固著在一定范圍內(nèi),印刷中刮板始終與絲網(wǎng)印版和基片呈線性接觸,接觸線隨刮 刀移動而移動,從而完成印刷行程。
[0014] f.燒結(jié);使印刷的電極與娃片之間形成合金的過程。
[0015] 在太陽能電池的主要制造工藝中,清洗制絨工藝是第一步工藝,其作用是去除娃 原片表面的損傷層,W及在其表面形成良好絨面,增加對光的吸收,同時保證后續(xù)的磯擴散 工藝、PECVD工藝,進(jìn)而保證絲網(wǎng)燒結(jié)后太陽能電池的效率。所W經(jīng)過清洗制絨工藝后的娃 片表面絨面的大小、形態(tài)、均勻度W及娃片表面的光亮程度對整個電池片的生產(chǎn)和其最終 轉(zhuǎn)換效率(衡量電池產(chǎn)品的最終指標(biāo))有著至關(guān)重要的影響。
[0016] 目前,單晶娃絨面制備方法有化學(xué)腐蝕法、等離子刻蝕法和機械刻槽法等。與其他 兩種方法相比,化學(xué)腐蝕法具有價格低廉和適用于產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點,因此在目前被廣泛用于 制備單晶娃絨面。化學(xué)腐蝕法制備單晶娃絨面的基本原理是,選用特定組成的腐蝕液對單 晶娃進(jìn)行腐蝕處理,由于單晶娃的晶面(100)與其它晶面如晶面(111)或晶面(110)相比, 具有更快的腐蝕速度,因此會在單晶娃的表面形成類似金字塔的絨面結(jié)構(gòu)。
[0017] 目前單晶制絨采用槽式制絨,娃片浸泡在堿與水混合液體內(nèi),娃片垂直于槽體底 部,通過堿腐蝕形成正四棱錐體的絨面結(jié)構(gòu);行業(yè)內(nèi)普遍采用的此種方式獲取絨面結(jié)構(gòu),使 娃片兩面反應(yīng)一致,絨面結(jié)構(gòu)相同。但太陽能電池要求反射率越低越好,更容易吸收太陽 光。本發(fā)明利用堿腐蝕,改變娃片在藥液內(nèi)的方向,使兩面腐蝕速率產(chǎn)生差異,選擇絨面更 好的一面做后續(xù)的PN結(jié)及鍛膜,能有效降低放射率,提高轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明目的;為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,對單晶堿制絨進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),在制絨工藝上 進(jìn)行選擇性制絨,形成小絨面、反射率低的表面結(jié)構(gòu),有效降低放射率,提高轉(zhuǎn)換效率。
[0019] 技術(shù)方案;一種新型單晶娃槽式堿制絨的方法,使用的化學(xué)藥品包括氨氧化鋼、添 加劑、去離子水,其中添加劑是一種緩和腐蝕速率同時增加揮發(fā)液體的溶劑,一般為堿性無 醇的有機溶劑;
[0020] 其步驟包括:
[0021] 1)初配溶液;1 %~1. 2%的氨氧化鋼,1. 2~1. 5%的添加劑;
[0022] W上濃度為槽體體積20化計算得到的配方濃度;
[0023] 2)溫度控制;78 + 2度;
[0024] 3)放入娃片:娃片采用20片一組,片間距1cm,固定在PVC材料制成的娃片片架 上;將娃片片架水平放入槽體內(nèi),最上面的娃片距離槽體液面10cm;
[002引 4)制絨;每批制絨時間;15~18min。
[0026] 5)加液;每批次經(jīng)過反應(yīng)后會消耗氨氧化鋼,要每批補充,加液直接在20化槽體 內(nèi)補加,每批次補加15化去離子水;每批次加200~250g的氨氧化鋼,60~70ml添加劑; 每個槽做60批或經(jīng)過24小時后換液。
[0027] 6)甩干等后續(xù)工序;制絨完成之后,取出娃片,甩干后測試下表面反射率,制PN結(jié) 及進(jìn)行后續(xù)工序。
[002引本發(fā)明的有益效果;本發(fā)明通過水平放置娃片等措施進(jìn)行選擇性制絨,使得同一 片娃片的下表面比上表面有更低的反射率,更好的吸收光能,從而提高轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0029] 圖1是太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖;
[0030] 圖2是傳統(tǒng)單晶槽式堿制絨工藝示意圖;
[0031] 圖3是本發(fā)明新型單晶槽式堿制絨工藝示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖和具體實施例對 本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0033] 一種新型單晶娃槽式堿制絨的方法,使用的化學(xué)藥品包括氨氧化鋼、添加劑、去離 子水,其中添加劑是一種緩和腐蝕速率同時增加揮發(fā)液體的溶劑,一般為堿性無醇的有機 溶劑;
[0034] 其步驟包括:
[0035] 1)初配溶液;1 %~1. 2%的氨氧化鋼,1. 2~1. 5%的添加劑;
[0036] W上濃度為槽體體積20化計算得到的配方濃度;
[0037] 。溫度控制;78±2度;
[0038] 3)放入娃片:娃片采用20片一組,片間距1cm,固定在PVC材料制成的娃片片架 上;將娃片片架水平放入槽體內(nèi),最上面的娃片距離槽體液面10cm;
[0039] 4)制絨;每批制絨時間;15~18min;
[0040] 5)加液;每批次經(jīng)過反應(yīng)后會消耗氨氧化鋼,要每批補充,加液直接在20化槽體 內(nèi)補加,每批次補加15化去離子水;每批次加200~250g的氨氧化鋼,60~70ml添加劑; 每個槽做60批或經(jīng)過24小時后換液;
[004U6)甩干等后續(xù)工序;制絨完成之后,取出娃片,甩干后測試下表面反射率,制PN結(jié) 及進(jìn)行后續(xù)工序。
[0042] 實施例中,采用相同的娃片原材料;156P型單晶娃片,電阻率0. 5~3Q 'em,分別 進(jìn)行常規(guī)的清洗制絨工藝和本發(fā)明工藝,甩干后用常規(guī)工藝進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn),進(jìn)行對比。
[0043]
【主權(quán)項】
1. 一種新型單晶硅槽式堿制絨的方法,其特征在于,使用的化學(xué)藥品包括氫氧化鈉、添 加劑、去離子水,其步驟包括: 1) 初配溶液:1%~1. 2%的氫氧化鈉,1. 2~1. 5%的添加劑; 以上濃度為槽體體積200L計算得到的配方濃度; 2) 溫度控制:78±2度; 3) 放入娃片:娃片采用20片一組,片間距l(xiāng)cm,固定在PVC材料制成的娃片片架上;將 硅片片架水平放入槽體內(nèi),最上面的硅片距離槽體液面IOcm; 4) 制域:每批制域時間:15~18min; 5) 加液:每批次經(jīng)過反應(yīng)后會消耗氫氧化鈉,要每批補充,加液直接在200L槽體內(nèi)補 加,每批次補加150L去離子水;每批次加200~250g的氫氧化鈉,60~70ml添加劑;每個 槽做60批或經(jīng)過24小時后換液; 6) 甩干等后續(xù)工序:制絨完成之后,取出硅片,甩干后測試下表面反射率,制PN結(jié)及進(jìn) 行后續(xù)工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的新型單晶硅槽式堿制絨的方法,其特征在于,所述添加劑為堿 性無醇的有機溶劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型單晶槽式堿制絨的方法,使用的化學(xué)藥品包括氫氧化鈉、添加劑、去離子水;其步驟包括:1)初配溶液:1%~1.2%的氫氧化鈉,1.2~1.5%的添加劑;2)溫度控制:78±2度;3)放入硅片:硅片采用20片一組,片間距1cm,固定在PVC材料制成的硅片片架上;將硅片片架水平放入槽體內(nèi),最上面的硅片距離槽體液面10cm;4)制絨:每批制絨時間:15~18min。5)加液:每批次補加150L去離子水;每批次加200~250g的氫氧化鈉,60~70ml添加劑。本發(fā)明通過水平放置硅片等措施進(jìn)行選擇性制絨,使得同一片硅片的下表面比上表面有更低的反射率,更好的吸收光能,從而提高轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】H01L31-0236, H01L31-18, H01L21-306
【公開號】CN104701423
【申請?zhí)枴緾N201510127820
【發(fā)明人】黃鎮(zhèn), 袁嗣強, 李虹罡, 吳丹
【申請人】中建材浚鑫科技股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月23日
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