一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》是通威太陽能（合肥）有限公司於2017年4月20日申請的發明專利，該專利申請號為201710259492X，公布號為CN106848004A，專利公布日為2017年6月13日，發明人是李亮亮、蘇世傑、張玉前、查志軍、陳世琴。

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》涉及電池片刻蝕技術領域，具體為一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，包括以下步驟：步驟1，鍍膜準備，在待刻蝕矽片的上、下表面均鍍上一層鋁膜；步驟2，初級除雜；步驟3，次級除雜，浸入初級刻蝕液中；步驟4，去除剩餘鋁膜；步驟5，刻蝕準備；步驟6，進行刻蝕。該發明通過初級除雜時鋁膜、氧氣以及變溫加熱的效果，實現對矽片的除雜，然後通過次級除雜時的初級刻蝕液與鋁膜的反應作用，使得鋁膜對矽片內部的雜質進一步吸附，從而更好的實現矽片除雜功能，在矽片的刻蝕過程中，通過初級除雜和次級除雜的作用，在刻蝕的同時有效的防止EL污染，減少漏電電池板和隱裂電池板的產生，非常有效。

2020年7月17日，《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

基本介紹

• 中文名：一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝
• 公布號：CN106848004A
• 公布日：2017年6月13日
• 申請號：201710259492X
• 申請日：2017年4月20日
• 申請人：通威太陽能（合肥）有限公司
• 地址：安徽省合肥市高新區長寧大道888號
• 發明人：李亮亮、蘇世傑、張玉前、查志軍、陳世琴
• 代理機構：昆明合眾智信智慧財產權事務所
• 代理人：張璽
• Int.Cl.：H01L31/18(2006.01)I
• 類別：發明專利

專利背景

電池片擴散工藝採取的是兩片電池片背靠背單面擴散技術，擴散後的矽片上表面以及邊緣均會擴散上磷原子，形成PN結，在光照作用下即可形成光伏效應。但其產生的電子會沿著邊緣PN結傳導至電池片下表面造成電池片短路。因此，太陽能電池片生產的另一個重要工序--刻蝕，其主要目的是去除電池片邊緣PN結，避免電池片漏電失效。

當太陽能電池板進行過刻蝕工藝的處理之後，經常需要對其進行EL檢測，對於EL的檢測結果，經常出現大批量的漏電電池板以及隱裂電池板，造成非常大的經濟損失。 2017年4月之前的技術中，出現這種EL檢測污染的主要原因就是，電池板內雜質含量太多或者分布不均勻，導致電池板內少子含量降低，進而影響電池板效率，所以需要對電池板進行除雜，但是對於電池板的除雜十分麻煩，而且除雜完成後再進行刻蝕，很容易再次遭受污染，所以我們將除雜與刻蝕工藝結合起來，提出一種可防止EL污染的刻蝕工藝。

發明內容

專利目的

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》的目的在於提供一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。

技術方案

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》包括以下步驟：

步驟1，鍍膜準備：在待刻蝕矽片的上、下表面均鍍上一層鋁膜；

步驟2，初級除雜：將步驟1中得到的矽片放入去離子水池，向水池內持續通入氧氣，同時對水池加熱3～5分鐘；

步驟3，次級除雜：將步驟2中去離子水池內的矽片取出，去除下表面鋁膜，然後浸入初級刻蝕液中，充分反應30～45秒；

步驟4，去除剩餘鋁膜：取出步驟3中充分反應後的矽片，去除上表面剩餘鋁膜；

步驟5，刻蝕準備：對去除剩餘鋁膜的上表面使用去離子水沖洗，並在上表面形成水膜；

步驟6，進行刻蝕：將步驟5得到的矽片放入刻蝕機內進行刻蝕。

優選的，步驟1中鋁膜厚度為15～20厘米。

優選的，步驟2中對水池採用變溫加熱，且溫度變化範圍為700℃～900℃。

優選的，步驟3中的初級刻蝕液由硝酸、氫氟酸、草酸、亞磺酸、乙醇以及去離子水按照體積比3:1:0.5:0.3:0.08:6配製而成。

優選的，步驟3和步驟4中對鋁膜的去除均使用裁切機進行。

改善效果

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》在矽片上、下表面鍍上一層鋁膜，然後將矽片放入去離子水池中進行加熱，通過加熱的方式，使得鋁膜的設定可以很好的實現吸雜效果，而且向水池內通乳氧氣，使得矽片的含氧量增大，從而提高少子壽命和電池板使用效率。

該發明中在加熱完成後，將下表面的鋁膜裁切掉，放入初級刻蝕液中，不光可以對矽片進行初級刻蝕，而且上表面的鋁膜可以與初級刻蝕液中的酸發生反應，在反應過程中，合理控制反應時間，鋁膜進一步的對矽片內的雜質進行吸附，然後取出反應完成的矽片，通過裁切機將上表面反應剩餘的鋁膜去除，再採用去離子水沖洗，很好的實現進一步除雜的作用，最後再對此矽片放入刻蝕機內進行刻蝕。

該發明通過初級除雜時鋁膜、氧氣以及變溫加熱的效果，實現對矽片的除雜，然後通過次級除雜時的初級刻蝕液與鋁膜的反應作用，使得鋁膜對矽片內部的雜質進一步吸附，從而更好的實現矽片除雜功能，在矽片的刻蝕過程中，通過初級除雜和次級除雜的作用，在刻蝕的同時有效的防止EL污染，減少漏電電池板和隱裂電池板的產生，非常有效。

技術領域

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》涉及電池片刻蝕技術領域，具體涉及一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝。

權利要求

1.《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》其特徵在於，包括以下步驟：步驟1，鍍膜準備：在待刻蝕矽片的上、下表面均鍍上一層鋁膜；步驟2，初級除雜：將步驟1中得到的矽片放入去離子水池，向水池內持續通入氧氣，同時對水池加熱3～5分鐘；步驟3，次級除雜：將步驟2中去離子水池內的矽片取出，去除下表面鋁膜，然後浸入初級刻蝕液中，充分反應30～45秒；步驟4，去除剩餘鋁膜：取出步驟3中充分反應後的矽片，去除上表面剩餘鋁膜；步驟5，刻蝕準備：對去除剩餘鋁膜的上表面使用去離子水沖洗，並在上表面形成水膜；步驟6，進行刻蝕：將步驟5得到的矽片放入刻蝕機內進行刻蝕。

2.根據權利要求1所述的一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，其特徵在於：步驟1中鋁膜厚度為15～20厘米。

3.根據權利要求1所述的一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，其特徵在於：步驟2中對水池採用變溫加熱，且溫度變化範圍為700℃～900℃。

4.根據權利要求1所述的一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，其特徵在於：步驟3中的初級刻蝕液由硝酸、氫氟酸、草酸、亞磺酸、乙醇以及去離子水按照體積比3:1:0.5:0.3:0.08:6配製而成。

5.根據權利要求1所述的一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，其特徵在於：步驟3和步驟4中對鋁膜的去除均使用裁切機進行。

實施方式

• 實施例1

《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》提供一種技術方案：

一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝，包括以下步驟：

步驟1，鍍膜準備：對於製造太陽能電池板的矽片來說，根據分凝模型知，鋁膜越厚，吸雜效果越好，所以在待刻蝕矽片的上、下表面均鍍上一層鋁膜，為了減小下面步驟中鋁膜的反應時間，將鋁膜厚度設定為15厘米，而且可以很好的吸雜。

步驟2，初級除雜：將步驟1中得到的鍍好膜的矽片放入去離子水池，向水池內持續通入氧氣，同時對水池進行變溫加熱，加熱時間為3分鐘，3分鐘時間內，溫度從700℃慢慢遞增至900℃，再從900℃降低至700℃。

步驟3，次級除雜：當步驟2中加熱時間結束，將離子水池內的矽片取出，使用裁切機將下表面的鋁膜恰好去除，保證不要切到矽片，然後浸入到由硝酸、氫氟酸、草酸、亞磺酸、乙醇以及去離子水按照體積比3:1:0.5:0.3:0.08:6配製而成的初級刻蝕液中，使得矽片沒有鋁膜覆蓋的側壁和下表面初步進行刻蝕，上表面的鋁膜與初級刻蝕液中的酸充分反應，鋁膜一邊與酸反應、溶解，一邊進一步的吸附矽片中的雜質，充分反應30秒後，停止反應，取出矽片；對應不同厚度的鋁膜，因為初級刻蝕液的濃度相同，所以反應時間也相對應，15厘米的鋁膜，反應時間控制為30秒，控制鋁膜不能被反應溶解完，防止初級刻蝕液對上表面產生刻蝕。

步驟4，去除剩餘鋁膜：步驟3中充分反應完成後，取出矽片，使用裁切機去除上表面的剩餘鋁膜，同時也不能給裁切到矽片，去除剩餘鋁膜，將雜質隨鋁膜裁切掉。

步驟5，刻蝕準備：鋁膜吸附矽片中的雜質時，很容易會有雜質殘留在矽片上表面，所以需要對去除剩餘鋁膜後的上表面，使用去離子水進行沖洗，清洗掉殘留雜質，並且在上表面形成一層水膜，方便接下來的正式刻蝕。

步驟6，進行刻蝕：對於形成有水膜的矽片，直接將此矽片放入刻蝕機內進行刻蝕，在去除了大量雜質的情況下實現對該矽片的刻蝕，從而防止了EL污染。

• 實施例2

該發明包括以下步驟：

步驟1，鍍膜準備：對於製造太陽能電池板的矽片來說，根據分凝模型知，鋁膜越厚，吸雜效果越好，所以在待刻蝕矽片的上、下表面均鍍上一層鋁膜，為了減小下面步驟中鋁膜的反應時間，將鋁膜厚度設定為20厘米，而且可以很好的吸雜。

步驟2，初級除雜：將步驟1中得到的鍍好膜的矽片放入去離子水池，向水池內持續通入氧氣，同時對水池進行變溫加熱，加熱時間為5分鐘，5分鐘時間內，溫度從700℃慢慢遞增至900℃，再從900℃降低至700℃。

步驟3，次級除雜：當步驟2中加熱時間結束，將離子水池內的矽片取出，使用裁切機將下表面的鋁膜恰好去除，保證不要切到矽片，然後浸入到由硝酸、氫氟酸、草酸、亞磺酸、乙醇以及去離子水按照體積比3:1:0.5:0.3:0.08:6配製而成的初級刻蝕液中，使得矽片沒有鋁膜覆蓋的側壁和下表面初步進行刻蝕，上表面的鋁膜與初級刻蝕液中的酸充分反應，鋁膜一邊與酸反應、溶解，一邊進一步的吸附矽片中的雜質，充分反應45秒後，停止反應，取出矽片；對應不同厚度的鋁膜，因為初級刻蝕液的濃度相同，所以反應時間也相對應，20厘米的鋁膜，反應時間控制為45秒，控制鋁膜不能被反應溶解完，防止初級刻蝕液對上表面產生刻蝕。

步驟4，去除剩餘鋁膜：步驟3中充分反應完成後，取出矽片，使用裁切機去除上表面的剩餘鋁膜，同時也不能給裁切到矽片，去除剩餘鋁膜，將雜質隨鋁膜裁切掉。

步驟5，刻蝕準備：鋁膜吸附矽片中的雜質時，很容易會有雜質殘留在矽片上表面，所以需要對去除剩餘鋁膜後的上表面，使用去離子水進行沖洗，清洗掉殘留雜質，並且在上表面形成一層水膜，方便接下來的正式刻蝕。

步驟6，進行刻蝕：對於形成有水膜的矽片，直接將此矽片放入刻蝕機內進行刻蝕，在去除了大量雜質的情況下實現對該矽片的刻蝕，從而防止了EL污染。刻蝕工藝對比：在保證電池片效率和刻蝕效果的前提下，使用直接運用刻蝕機進行刻蝕的原有刻蝕工藝以及該發明實施例1和該發明實施例2中的刻蝕工藝對160000片待刻蝕矽片進行刻蝕，對比結果如下表1所示：

表1

名稱	產量/片	失效量/片	失效率/％
原有刻蝕工藝	160000	60800	38.0
實施例1	160000	35200	22.0
實施例2	160000	37400	23.4

通過對表1中的數據進行對比，能夠發現該發明工藝在對160000片矽片進行刻蝕時，可以大大的降低電池板產量的失效率，使得EL檢測時，漏電片和隱裂片的數量大大減小，有效的防止了EL污染。

榮譽表彰

2020年7月17日，《一種防止EL污染的太陽能電池板刻蝕工藝》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。