本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅太陽(yáng)能電池片隔離返工工藝。

背景技術(shù)：

隨著常規(guī)能源日益緊缺和環(huán)境問題的日益突出，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來(lái)越得到各國(guó)的重視。新能源：又稱非常規(guī)能源，是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。目前開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。其中太陽(yáng)能以其具有無(wú)污染、清潔安全、普遍、可再生、可持續(xù)性等特點(diǎn)越來(lái)越被人們所關(guān)注。

太陽(yáng)能電池是一種利用光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，又被稱為太陽(yáng)能芯片或光電池。根據(jù)使用材料和技術(shù)不同，太陽(yáng)能電池主要分為兩大類，一類是晶體硅太陽(yáng)能電池，一類是薄膜太陽(yáng)能電池。目前無(wú)論是從全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，還是從太陽(yáng)能電池產(chǎn)量最大的中國(guó)來(lái)看，晶硅電池均占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

晶硅太陽(yáng)能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，是利用光電轉(zhuǎn)換原理使太陽(yáng)的輻射光通過半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N器件，這種光電轉(zhuǎn)換過程通常叫做“光生伏特效應(yīng)”，因此，太陽(yáng)能電池又稱為“光伏電池”。其主要制作工藝流程包括：制絨、擴(kuò)散、刻蝕、pecvd鍍膜、印刷和燒結(jié)等。其中擴(kuò)散制作pn結(jié)是晶硅太陽(yáng)電池的核心，pn結(jié)的質(zhì)量則直接決定著太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。隨著國(guó)家對(duì)光伏平價(jià)上網(wǎng)的推動(dòng)，業(yè)內(nèi)普遍在尋求一種降低不良片隔離率，提升產(chǎn)品良率的方案。

目前業(yè)內(nèi)流行的普通多晶返工方案為：使用rena機(jī)臺(tái)，通過調(diào)整制絨槽溫度及藥液補(bǔ)加的方式，降低腐蝕度，將不良隔離片通過清洗的方式將不良層腐蝕的清洗祛除。但是rena機(jī)臺(tái)受其結(jié)構(gòu)及藥液因素制約，硅片的清洗腐蝕量通常在微米級(jí)，這會(huì)造成硅片表面反射率偏高(高達(dá)24％～26％)、晶界明顯，且表面黑絲較多，與正常片外觀差異明顯。此外，由于在不同藥液壽命下，rena機(jī)臺(tái)制絨槽內(nèi)的混合藥液(hno3和hf的混合溶液)濃度會(huì)出現(xiàn)變化，使清洗隔離返工硅片的腐蝕深度及反射率出現(xiàn)波動(dòng)，因此需要實(shí)時(shí)調(diào)整藥液補(bǔ)加，即每次返工硅片清洗完成，還需要重新?lián)Q藥，使得藥液使用成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多晶硅太陽(yáng)能電池片隔離返工工藝，使得返工硅片表面的反射率接近正常硅片表面的反射率，并且不會(huì)導(dǎo)致明顯晶界，杜絕花片的產(chǎn)生，且有效控制黑絲的產(chǎn)生。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種多晶硅太陽(yáng)能電池片隔離返工工藝，包括以下步驟：

(1)將返工硅片浸入溶解有o3的hf及hcl混合溶液中進(jìn)行清洗；

(2)所述步驟(1)清洗完成之后，采用hf溶液將返工硅片洗凈并烘干；

(3)將步驟(2)處理之后的返工硅片返回?cái)U(kuò)散工藝中，從擴(kuò)散工藝開始按照正常硅片加工工藝的生產(chǎn)流程進(jìn)行加工。

本發(fā)明使用o3作為氧化劑，可通過控制o3發(fā)生器的功率使得腐蝕液中o3濃度保持穩(wěn)定，使量產(chǎn)時(shí)能穩(wěn)定控制腐蝕深度，經(jīng)由從擴(kuò)散開始按照后清洗-pecvd-絲網(wǎng)印刷-燒結(jié)-測(cè)試分選的正常工序生產(chǎn)。

作為優(yōu)選，所述步驟(1)中hf的質(zhì)量濃度為5％～10％，hcl的質(zhì)量濃度為0.05％～0.10％，o3的濃度20～30ppm。

作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，所述返工硅片為經(jīng)過pecvd鍍膜的硅片時(shí)，首先使用hf與hcl的混合溶液將硅片表面沉積的sinx薄膜腐蝕祛除，再將返工硅片浸入溶解有o3的hf及hcl混合溶液中進(jìn)行清洗。

作為優(yōu)選，去除硅片表面沉積的sinx薄膜時(shí)，所述hf的質(zhì)量濃度為5％～10％，hcl的質(zhì)量濃度均為5％～10％。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中烘干之后的返工硅片表面的方阻為150ω以上。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中hf溶液的質(zhì)量濃度5％～10％，烘干溫度控制為85℃～95℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

(1)本發(fā)明使用o3作為氧化劑，可通過控制o3發(fā)生器的功率使得腐蝕液中o3濃度保持穩(wěn)定，使量產(chǎn)時(shí)能穩(wěn)定控制腐蝕深度；

(2)本發(fā)明對(duì)返工硅片的腐蝕深度低僅為100nm～200nm，因此對(duì)硅片剛度影響較小，能夠減少后道破片，且降低藥液成本；

(3)本發(fā)明能夠較好的控制絨面反射率，接近正常加工硅片的絨面反射率，因此在pecvd鍍膜時(shí)能有效控制色差；

(4)本發(fā)明返工硅片進(jìn)行返工時(shí)得到的是接近第一次制絨時(shí)的小絨面，不會(huì)導(dǎo)致明顯晶界，杜絕花片的產(chǎn)生，且有效控制黑絲的產(chǎn)生；

(5)本發(fā)明通過控制返工硅片表面的方阻，使得在不調(diào)整擴(kuò)散工藝的情況下直接正常進(jìn)行擴(kuò)散，能得到規(guī)定范圍內(nèi)的方阻，最大限度的減少產(chǎn)能損失；

(6)本發(fā)明與rena返工工藝相比，擴(kuò)散時(shí)能夠提高表面摻雜濃度，提高開路電壓。

附圖說(shuō)明

圖1為6種常見擴(kuò)散后的不良多晶硅片采用本發(fā)明清洗前后的表面情況。

圖2為不良多晶硅片采用本發(fā)明以及現(xiàn)有技術(shù)中的清洗工藝清洗之后的外觀對(duì)比圖。

圖3為實(shí)施例3中三種不同工藝量跑時(shí)反射率的箱線圖。

圖4為實(shí)施例3中三種不同工藝在波長(zhǎng)為350nm～1050nm時(shí)對(duì)應(yīng)反射率趨勢(shì)圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

收取擴(kuò)散后的不同類型不良多晶硅片，插入花籃，使用本實(shí)施例的工藝進(jìn)行清洗，控制工藝參數(shù)調(diào)整腐蝕深度，以硅片表面不良洗凈為宜。具體工藝步驟如下：

(1)將返工硅片浸入溶解有o3的hf及hcl混合溶液中進(jìn)行清洗，hf的質(zhì)量濃度為5％～10％，hcl的質(zhì)量濃度為0.05％～0.10％，o3的濃度20～30ppm，若返工硅片為經(jīng)過pecvd鍍膜的硅片時(shí)，首先使用hf與hcl的混合溶液將硅片表面沉積的sinx薄膜腐蝕祛除，再將返工硅片浸入溶解有o3的hf及hcl混合溶液中進(jìn)行清洗，去除硅片表面沉積的sinx薄膜時(shí)，所述hf的質(zhì)量濃度為5％～10％，hcl的質(zhì)量濃度均為5％～10％。

(2)所述步驟(1)清洗完成之后，返工硅片表面的方阻為150ω以上，采用hf溶液將返工硅片洗凈并烘干，其中hf溶液的質(zhì)量濃度5％～10％，烘干溫度控制為85℃～95℃。

(3)將步驟(2)處理之后的返工硅片返回?cái)U(kuò)散工藝中，從擴(kuò)散工藝開始按照現(xiàn)有技術(shù)中正常硅片加工工藝的生產(chǎn)流程進(jìn)行加工。

常見擴(kuò)散后的不良多晶硅片清洗前后的表面情況，其中按照?qǐng)D片編號(hào)對(duì)應(yīng)分別為水片、藍(lán)黑點(diǎn)、麻點(diǎn)、藍(lán)邊、藍(lán)斑和皮帶印及其對(duì)應(yīng)清洗后的表面情況。由圖1可看出，采用本發(fā)明對(duì)擴(kuò)散后的不良多晶硅片進(jìn)行清洗之后，以上不良多晶硅片的表面均被有效清洗干凈。

實(shí)施例2

將不良多晶硅片分別使用本發(fā)明實(shí)施例1所述的方法以及現(xiàn)有返工清洗工藝進(jìn)行清洗，之后按正常工藝流轉(zhuǎn)，得到如圖2所示的電池片。通過圖2的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有清洗工藝清洗得到的硅片的電池片晶界明顯，表面暗紋黑絲明顯增多。而本實(shí)施例中得到的絨面并無(wú)花片與黑絲，外觀與正常片無(wú)異。

實(shí)施例3

硅片表面的反射率是影響太陽(yáng)能電池片效率的一個(gè)重要因素，反射率直接反映的是絨面的陷光效果。本實(shí)施例采用實(shí)施例1所述的方法、正常生產(chǎn)工藝、現(xiàn)有清洗返工方法分別對(duì)硅片進(jìn)行處理，圖3所示為正常生產(chǎn)工藝、本實(shí)施例所述方法及現(xiàn)有清洗返工方法量跑時(shí)反射率的箱線圖，圖4所示為三者在波長(zhǎng)為350nm～1050nm時(shí)對(duì)應(yīng)反射率趨勢(shì)圖。由圖3和圖4可知，正常片反射率均值為20.89％，現(xiàn)有清洗rena返工反射率均值為24.84％，本實(shí)施例反射率均值為21.87％，使用本實(shí)施例返工得到的絨面反射率與正常片接近。此外，本實(shí)施例量跑時(shí)反射率區(qū)間明顯小于rena返工。制絨工序的絨面反射率不穩(wěn)定時(shí)，就需要頻繁地對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)整，這勢(shì)必會(huì)降低工序的產(chǎn)能，從這點(diǎn)看，使用本實(shí)施例返工對(duì)車間產(chǎn)能影響較小。此外，絨面反射率差異對(duì)pecvd鍍膜的效果有影響，當(dāng)反射率差異小時(shí)，造成的色差片少，從而提升車間的成品合格率。

實(shí)施例4

分別使用實(shí)施例所述方法與rena返工工藝分別量產(chǎn)1w片，得到電性能數(shù)據(jù)如表1。從效率上看，本實(shí)施例較rena返工工藝的eff提升0.15％，體現(xiàn)在本實(shí)施例的開路電壓voc、短路電流isc及填充因子ff均高于rena返工工藝。主要由于本實(shí)施例對(duì)電池片表面的絨面影響小，而rena返工工藝造成絨面尺寸偏大，影響陷光效果，造成短路電流低。此外由于擴(kuò)散帶來(lái)的pn結(jié)深度在300nm左右，與rena返工工藝相比，本實(shí)施例并不會(huì)使pn結(jié)完全洗除，再次擴(kuò)散時(shí)可以提高硅片表面的摻雜濃度，提高開路電壓。

表1正常片與新工藝返工量跑電性能數(shù)據(jù)