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(yáng)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(yáng)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(guò)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(kuò)散；P型娃片（P型娃是在娃晶體中滲雜了S價(jià)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(kuò)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(kuò)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(kuò)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(kuò)散的濃度、深度W及均勻性直接影響太陽(yáng)電 池的電性能，擴(kuò)散進(jìn)雜質(zhì)的總量用方塊電阻來(lái)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(kuò)散時(shí)在娃片邊緣形成的將PN結(jié)兩端短路 的導(dǎo)電層，即擴(kuò)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(qiáng)型化學(xué)氣相沉積，英文名稱(chēng)PlasmaEnhance 化emicalVapourD巧osition，縮寫(xiě)為陽(yáng)CVD);通過(guò)氨氣與硅烷在400度左右通過(guò)化學(xué)反 應(yīng)產(chǎn)生氮化娃的過(guò)程。
[00"]SIH4+NH3 -SI3M+NH3+N2
[0012]目前主要有兩類(lèi)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(guò)漿料，用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時(shí)朝絲網(wǎng) 另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)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(dòng)而移動(dòng)，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(guò)程。
[0015] 在太陽(yáng)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(duì)光的吸收，同時(shí)保證后續(xù)的磯擴(kuò)散 工藝、PECVD工藝，進(jìn)而保證絲網(wǎng)燒結(jié)后太陽(yáng)能電池的效率。所W經(jīng)過(guò)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(duì)整個(gè)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(jī)械刻槽法等。與其他 兩種方法相比，化學(xué)腐蝕法具有價(jià)格低廉和適用于產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點(diǎn)，因此在目前被廣泛用于 制備單晶娃絨面?；瘜W(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(duì)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(huì)在單晶娃的表面形成類(lèi)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(guò)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(yáng)能電池要求反射率越低越好，更容易吸收太陽(yáng) 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(duì)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(shí)增加揮發(fā)液體的溶劑，一般為堿性無(wú) 醇的有機(jī)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(jì)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(shí)間；15~18min。
[0026] 5)加液；每批次經(jīng)過(guò)反應(yīng)后會(huì)消耗氨氧化鋼，要每批補(bǔ)充，加液直接在20化槽體 內(nèi)補(bǔ)加，每批次補(bǔ)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(gè)槽做60批或經(jīng)過(guò)24小時(shí)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(cè)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(guò)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(shuō)明】
[0029] 圖1是太陽(yáng)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(shí)施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì) 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(shí)增加揮發(fā)液體的溶劑，一般為堿性無(wú)醇的有機(jī) 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(jì)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(shí)間；15~18min;
[0040] 5)加液；每批次經(jīng)過(guò)反應(yīng)后會(huì)消耗氨氧化鋼，要每批補(bǔ)充，加液直接在20化槽體 內(nèi)補(bǔ)加，每批次補(bǔ)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(gè)槽做60批或經(jīng)過(guò)24小時(shí)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(cè)試下表面反射率，制PN結(jié) 及進(jìn)行后續(xù)工序。
[0042] 實(shí)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(duì)比。
[0043]
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jì)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(shí)間：15~18min; 5) 加液：每批次經(jīng)過(guò)反應(yīng)后會(huì)消耗氫氧化鈉，要每批補(bǔ)充，加液直接在200L槽體內(nèi)補(bǔ) 加，每批次補(bǔ)加150L去離子水；每批次加200~250g的氫氧化鈉，60~70ml添加劑；每個(gè) 槽做60批或經(jīng)過(guò)24小時(shí)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(cè)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(wú)醇的有機(jī)溶劑。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)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(shí)間：15～18min。5)加液：每批次補(bǔ)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(guò)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(lèi)】H01L31-0236, H01L31-18, H01L21-306
【公開(kāi)號(hào)】CN104701423
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510127820
【發(fā)明人】黃鎮(zhèn), 袁嗣強(qiáng), 李虹罡, 吳丹
【申請(qǐng)人】中建材浚鑫科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日