一種n型雙面電池的濕法刻蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法。
【背景技術(shù)】
[0002] N型娃片是指娃片中滲入磯。由于N型娃片具有較長(zhǎng)的少數(shù)載流子壽命，因此做 成太陽(yáng)電池可W獲得更高的光電轉(zhuǎn)換效率，近些年N型太陽(yáng)電池越來(lái)越受到關(guān)注。另外，N 型電池對(duì)金屬污染的容忍度更強(qiáng)，具有更好的忍耐性能，穩(wěn)定性強(qiáng)，且N型娃片中滲入的是 磯，沒(méi)有測(cè)-氧對(duì)，不存在光致衰減效應(yīng)，由于N型晶體娃的送些優(yōu)點(diǎn)，使得N型娃片非常適 合制作高效的太陽(yáng)電池。N型雙面電池制作通常的工藝流程為；N型娃片經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處 理后；經(jīng)過(guò)高溫測(cè)擴(kuò)散后在娃片正面形成PN結(jié)；刻蝕去除娃片邊緣和背面PN結(jié)；背面磯擴(kuò) 散制作N+層；雙面沉積減反膜；雙面印刷后燒結(jié)，最后制得N型雙面太陽(yáng)電池。從上述雙面 電池工藝過(guò)程中可W看出，刻蝕是至關(guān)重要的步驟，因?yàn)镹型雙面電池的正面有測(cè)擴(kuò)散，而 背面是磯擴(kuò)散，不做好邊緣PN結(jié)絕緣，將導(dǎo)致電池的邊緣漏電，嚴(yán)重影響電池的電性能表 現(xiàn)。目前雙面電池的刻蝕方法有等離子刻蝕和激光刻蝕等方法，但上述兩種方法都存在一 定的弊端，等離子刻蝕的缺點(diǎn)是存在邊緣PN結(jié)去除不徹底和機(jī)臺(tái)刻蝕效果不穩(wěn)定的問(wèn)題； 而激光刻蝕由于設(shè)備特點(diǎn)，刻蝕過(guò)程會(huì)一定程度導(dǎo)致電池的受光面積減少，從而降低雙面 電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種增加娃片背面 的拋光效果，增加背面的純化作用，提升電池轉(zhuǎn)換效率的N型雙面電池的濕法刻蝕方法。
[0004] 本發(fā)明的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，采用W下步驟：
[0006] (I)N型娃片經(jīng)表面織構(gòu)化，測(cè)擴(kuò)散制備PN結(jié)后，經(jīng)混酸刻蝕邊緣及背面，然后進(jìn) 行第一次純水洗、堿洗、第二次純水洗、混酸洗，第H次純水洗，風(fēng)干；
[0007] (2)在娃片正面覆蓋水膜，然后經(jīng)過(guò)混酸處理，再經(jīng)過(guò)第四次純水洗、堿洗、第五次 純水洗、混酸洗、第六次純水洗、風(fēng)干后，完成對(duì)N型雙面電池的刻蝕。
[000引步驟（1)中刻蝕N型娃片的混酸為HF、HN03和H2SO4按體積比為1 : 2 : 1~ 1 : 10 : 5構(gòu)成的混合溶液，其中HF的濃度為49wt%，H2S04的濃度為99wt%，HN03的濃 度為70wt %，堿洗采用濃度為0. 5~15wt %的強(qiáng)堿性溶液，包括氨氧化鋼或氨氧化鐘溶液， 混酸洗采用的混酸溶液為HF和肥1按體積比為0. 1~10構(gòu)成的混合溶液，其中HF的濃度 為49wt %，肥1的濃度為37wt %。
[0009] 步驟（2)中采用純水在娃片正面覆蓋水膜，該水膜完全覆蓋娃片的正面，處理娃 片的混酸為HF和HN03按體積比為0. 1~10構(gòu)成的混合溶液，其中HF的濃度為49wt%， HNO3的濃度為70wt%，堿洗采用濃度為0. 5~15wt%的強(qiáng)堿性溶液，包括氨氧化鋼、氨氧化 鐘或碳酸鋼溶液，混酸洗采用的混酸溶液為肥1和HF按體積比為0. 1~10構(gòu)成的混合溶 液，其中HF的濃度為49wt%，肥I的濃度為37wt%。
[0010] 在實(shí)施時(shí)，步驟（1)及步驟（2)可W單獨(dú)實(shí)施或重復(fù)實(shí)施，對(duì)N型雙面電池進(jìn)行濕 法刻蝕，另外，步驟（1)及步驟（2)在一起實(shí)施時(shí)還可W更換先后順序。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是在保證電池效率不降低的前提下，解決N型雙面電池 邊緣漏電的問(wèn)題，通過(guò)兩次同時(shí)運(yùn)用HN03的氧化作用及HF的腐蝕作用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目 的。且步驟（2)中的混酸腐蝕液可W進(jìn)一步改善背面拋光純化的作用，進(jìn)而提升N型雙面 電池的光電轉(zhuǎn)化效率。本發(fā)明中兩個(gè)步驟可W獨(dú)立作為N型雙面電池的濕法刻蝕的方案進(jìn) 行實(shí)施，更可W結(jié)合在一起進(jìn)行實(shí)施，W獲得更好的濕法刻蝕效果。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[001引 實(shí)施例1
[0014] N型娃片經(jīng)表面織構(gòu)化，測(cè)擴(kuò)散制備正面PN結(jié)后，經(jīng)過(guò)HF、HN03和H2SO4的混合水 溶液，刻蝕去除邊緣及背面PN結(jié)，然后經(jīng)過(guò)第一次純水洗，洗去娃片表面殘留的酸液；再經(jīng) 過(guò)KOH水溶液清洗，KOH濃度為0. 1~15wt %及第二次純水洗，再混酸（2)洗，混酸（2)中 HF和肥1的體積比為3,最后經(jīng)過(guò)純水洗和風(fēng)干，完成N型雙面電池的濕法刻蝕過(guò)程。
[0015]
[0016] 從表中的反向漏電數(shù)據(jù)可W看出，本發(fā)明的反向漏電明顯小于對(duì)比例。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] N型娃片經(jīng)表面織構(gòu)化，測(cè)擴(kuò)散制備正面PN結(jié)后，在娃片表面覆蓋一層純水水膜， 然后經(jīng)過(guò)混酸（3)水溶液，HF和HN03的體積比為0. 1~10混刻蝕去除邊緣及背面PN結(jié)， 然后經(jīng)過(guò)第一次純水洗，洗去娃片表面殘留的酸液；再經(jīng)過(guò)KOH水溶液清洗，KOH濃度為 0. 1~15wt%及第二次純水洗，再混酸（4)洗，混酸（4)中HF和肥1的體積比為5,最后經(jīng) 過(guò)純水洗和風(fēng)干，完成N型雙面電池的濕法刻蝕過(guò)程。
[0019]
[0020] 從表中的反向漏電數(shù)據(jù)可W看出，本發(fā)明的反向漏電明顯小于對(duì)比例。
[00川 實(shí)施例3
[0022] -種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，采用W下步驟：
[0023] (I)N型娃片經(jīng)表面織構(gòu)化，測(cè)擴(kuò)散制備PN結(jié)后，經(jīng)過(guò)混酸刻蝕邊緣及背面，然后 進(jìn)行第一次純水洗、堿洗、第二次純水洗、混酸洗，第H次純水洗，風(fēng)干，其中，利用濃度為 49wt %的HF、濃度為70wt %的HN03和濃度為99wt %的H2SO4按體積比為1 : 2 : 1構(gòu)成混 酸溶液刻蝕N型娃片，堿洗采用濃度為0. 5wt %的氨氧化鋼溶液，混酸洗采用濃度為49wt % 的HF和濃度為37wt%的肥1按體積比為0. 1構(gòu)成的混酸溶液進(jìn)行處理；
[0024] (2)在娃片正面覆蓋水膜，然后經(jīng)過(guò)混酸處理，再經(jīng)過(guò)第四次純水洗、堿洗、第五次 純水洗、混酸洗、第六次純水洗、風(fēng)干后，完成對(duì)N型雙面電池的刻蝕，其中，采用純水在娃 片正面覆蓋水膜，該水膜完全覆蓋娃片的正面，處理娃片的混酸為濃度為49wt%的HF和濃 度為70wt%的HN03按體積比為0. 1構(gòu)成的混酸溶液，堿洗采用濃度為0. 5wt%的氨氧化鐘 強(qiáng)堿性溶液，混酸洗采用的混酸溶液為濃度為37wt %的肥1和濃度為49wt %的HF按體積 比為0. 1構(gòu)成的混酸溶液。
[0025] 在實(shí)施時(shí)，步驟（1)及步驟似可W單獨(dú)實(shí)施或重復(fù)實(shí)施，對(duì)N型雙面電池進(jìn)行濕 法刻蝕。
[0026] 實(shí)施例4
[0027] 一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，采用W下步驟：
[0028] (I)N型娃片經(jīng)表面織構(gòu)化，測(cè)擴(kuò)散制備PN結(jié)后，經(jīng)過(guò)混酸刻蝕邊緣及背面，然后 進(jìn)行第一次純水洗、堿洗、第二次純水洗、混酸洗，第H次純水洗，風(fēng)干，其中，利用濃度為 49wt %的HF、濃度為70wt %的HN03和濃度為99wt %的H2SO4按體積比為1 : 7 : 2構(gòu)成混 酸溶液刻蝕N型娃片，堿洗采用濃度為0. 5wt%的氨氧化鋼溶液，混酸洗采用濃度為49wt% 的HF和濃度為37wt%的肥1按體積比為10構(gòu)成的混酸溶液進(jìn)行處理；
[0029] (2)在娃片正面覆蓋水膜，然后經(jīng)過(guò)混酸處理，再經(jīng)過(guò)第四次純水洗、堿洗、第五次 純水洗、混酸洗、第六次純水洗、風(fēng)干后，完成對(duì)N型雙面電池的刻蝕，其中，采用純水在娃 片正面覆蓋水膜，該水膜完全覆蓋娃片的正面，處理娃片的混酸為濃度為49wt %的HF和濃 度為70wt %的HN03按體積比為10構(gòu)成的混酸溶液，堿洗采用濃度為0. 5wt %的氨氧化鐘 強(qiáng)堿性溶液，混酸洗采用的混酸溶液為濃度為37wt %的肥1和濃度為49wt %的HF按體積 比為0. 5構(gòu)成的混酸溶液。
[0030] 在實(shí)施時(shí)，步驟（1)及步驟（2)可W單獨(dú)實(shí)施或重復(fù)實(shí)施，對(duì)N型雙面電池進(jìn)行濕 法刻蝕，步驟（1)及步驟（2)在一起實(shí)施時(shí)還可W更換先后順序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，該方法采用以下步驟： (1) N型硅片經(jīng)表面織構(gòu)化，硼擴(kuò)散制備PN結(jié)后，經(jīng)過(guò)混酸刻蝕邊緣及背面，然后進(jìn)行 第一次純水洗、堿洗、第二次純水洗、混酸洗，第三次純水洗，風(fēng)干； (2) 在硅片正面覆蓋水膜，然后經(jīng)過(guò)混酸處理，再經(jīng)過(guò)第四次純水洗、堿洗、第五次純水 洗、混酸洗、第六次純水洗、風(fēng)干后，完成對(duì)N型雙面電池的刻蝕。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（1)中 刻蝕N型硅片的混酸為冊(cè)、圓03和氏50 4按體積比為1 : 2 : 1~1 : 10 : 5構(gòu)成的混合 溶液，其中HF的濃度為49wt%，H2S04的濃度為99wt%，ΗΝ0 3的濃度為70wt%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（1)中 的堿洗采用濃度為〇. 5~15wt%的強(qiáng)堿性溶液，包括氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（1)中 的混酸洗采用的混酸溶液為HF和HC1按體積比為0. 1~10構(gòu)成的混合溶液，其中HF的濃 度為49wt %，HC1的濃度為37wt %。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（2)中 采用純水在硅片正面覆蓋水膜，該水膜完全覆蓋硅片的正面。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（2) 中處理硅片的混酸為HF和ΗΝ03按體積比為0. 1~10構(gòu)成的混合溶液，其中HF的濃度為 49wt %，ΗΝ03 的濃度為 70wt %。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（2)中 的堿洗采用濃度為〇. 5~15wt%的強(qiáng)堿性溶液，包括氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉溶液。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（2)中 的混酸洗采用的混酸溶液為HC1和HF按體積比為0. 1~10構(gòu)成的混合溶液，其中HF的濃 度為49wt %，HC1的濃度為37wt %。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于， 步驟（1)及步驟（2)可以單獨(dú)實(shí)施或重復(fù)實(shí)施，對(duì)N型雙面電池進(jìn)行濕法刻蝕。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，其特征在于，步驟（1) 及步驟（2)在一起實(shí)施時(shí)還可以更換先后順序。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種N型雙面電池的濕法刻蝕方法，(1)N型硅片經(jīng)表面織構(gòu)化，硼擴(kuò)散制備PN結(jié)后，經(jīng)過(guò)混酸刻蝕邊緣及背面，然后進(jìn)行第一次純水洗、堿洗、第二次純水洗、混酸洗，第三次純水洗，風(fēng)干；(2)在硅片正面覆蓋水膜，然后經(jīng)過(guò)混酸處理，再經(jīng)過(guò)第四次純水洗、堿洗、第五次純水洗、混酸洗、第六次純水洗、風(fēng)干后，完成對(duì)N型雙面電池的刻蝕。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以完全解決N型雙面電池邊緣PN結(jié)去除不徹底的問(wèn)題，且可以明顯改善背面拋光鈍化的效果，進(jìn)而提升N型雙面電池的光電轉(zhuǎn)化效率。
【IPC分類】H01L31/18, C30B33/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105576074
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410525546
【發(fā)明人】鄭飛, 張忠衛(wèi), 石磊, 阮忠立, 趙晨, 趙鈺雪
【申請(qǐng)人】上海神舟新能源發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月8日
【公告號(hào)】WO2016054917A1