一种不合格太阳能电池片处理方法
【专利摘要】一种不合格太阳能电池片处理方法，包括：A、去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜；B、将去除减反射膜的不合格太阳能电池片进行重新镀减反射膜；C、将重新镀减反射膜的不合格太阳能电池片进行印刷烧结，得到合格太阳能电池片。本发明所提供的不合格太阳能电池片处理方法，去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜后，不再重新制绒、PN结扩散和刻蚀，直接从镀膜工艺开始处理，简化了工艺，降低了碎片率。并且，由于不需要重新制绒，避免了由重新制绒造成的花片和转换效率降低的风险，使处理后的电池片的花片率大幅下降，且电池片效率明显提升。
【专利说明】一种不合格太阳能电池片处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池【技术领域】，更具体地说，涉及一种不合格太阳能电池片处
理方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前景的新型产品。
[0003]一般，晶体硅太阳能电池制作工艺包括:制绒一PN结扩散一刻蚀一镀膜一印刷烧结一测试。其中，镀膜是指在硅片表面镀减反射膜，多采用PECVD (Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积法)工艺。切割成型的娃片经过上述工艺后，制作成能够转换太阳能为电能的太阳能电池。
[0004]由于工艺复杂，在晶体硅太阳能电池的镀膜过程中，不可避免的产生大量的不合格太阳能电池片(简称:不合格片)。对于这些不合格片，现有技术中，通常会进行返工处理，其处理过程如图1所示。可以看出，镀膜后的不合格片的处理过程主要为:去除不合格太阳能电池片的减反射膜，将不合格片重新从制绒开始进行太阳能电池制作流程，从而得到合格的太阳能电池片。
[0005]然而，现有技术处理不合格片的方法，工艺复杂，而处理后的电池片转换效率低，且极易出现花片。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供一种不合格太阳能电池片处理方法，简化了工艺，处理后的电池片效率明显提升，且花片率也大幅下降。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0008]一种不合格太阳能电池片处理方法，包括:A、去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜；B、将去除减反射膜的不合格太阳能电池片进行重新镀减反射膜；C、将重新镀减反射膜的不合格太阳能电池片进行印刷烧结，得到合格太阳能电池片。
[0009]优选的，所述步骤A包括:A1、将所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中，以去除所述不合格太阳能电池片上的杂质；A2、将所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氟酸溶液中，以去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜；A3、将所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中，以去除所述不合格太阳能电池片上的氢氟酸溶液。
[0010]优选的，步骤A2中所述氢氟酸溶液的质量分数为8%?50%，包括端点值。
[0011]优选的，步骤A2中所述不合格太阳能电池片浸泡在所述氢氟酸溶液中的时长为480秒?900秒，包括端点值。
[0012]优选的，步骤A3之后，还包括:A4、甩干所述不合格太阳能电池片。
[0013]优选的，所述步骤Al之前，还包括:A0、将所述不合格太阳能电池片浸泡在碱性溶液中，以抛光所述不合格太阳能电池片的背面。
[0014]优选的，步骤AO中所述碱性溶液为氢氧化钾溶液。
[0015]优选的，步骤AO中所述氢氧化钾溶液的质量分数为3%?10%，包括端点值。
[0016]优选的，步骤AO中所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氧化钾溶液中的时长为120秒?300秒，包括端点值。
[0017]优选的，步骤C后，还包括:D、对所述太阳能电池合格片进行测试。
[0018]与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点:
[0019]本发明所提供的不合格太阳能电池片处理方法，去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜后，不再重新制绒、PN结扩散和刻蚀，直接从镀膜工艺开始处理，简化了工艺，降低了碎片率。
[0020]并且，由于不需要重新制绒，避免了由重新制绒造成的花片和转换效率降低的风险，使处理后的电池片的花片率大幅下降，且电池片效率明显提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术处理不合格片的流程示意图；
[0023]图2为本发明实施例一处理不合格片的流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]正如【背景技术】所述，由于工艺复杂，在晶体硅太阳能电池的镀膜过程中，不可避免的产生大量的不合格太阳能电池片(简称:不合格片)。对于这些不合格片，现有技术中，通常会进行返工处理，其处理过程如图1所示。可以看出，镀膜后的不合格片的处理过程主要为:去除不合格太阳能电池片的减反射膜，将不合格片重新从制绒开始进行太阳能电池制作流程，从而得到合格的太阳能电池片。
[0025]现有技术处理不合格片的方法，工艺复杂，不合格片的碎片率高，而处理后的电池片转换效率低，且极易出现花片。发明人研究发现，现有技术处理不合格片的方法中，对不合格片进行重新制绒，不仅可以制作绒面，还可以去除不合格片中的PN结，以使不合格片进行完全彻底的返工。然而，此工艺会腐蚀一定厚度的硅，造成电池片厚度变小，易于碎裂，且由于是对电池片的二次制绒，极易由于油污或制绒工艺原因等造成电池片表面绒面不均匀，电池片表面晶格明显，最终形成花片，并造成处理后的电池片转换效率较低，影响产品质量。
[0026]经过镀膜的不合格太阳能电池片，表面覆盖一层减反射膜。发明人研究发现:仅去除减反射膜，并不会损坏电池片的PN结及其内部结构，因此，去除减反射膜的不合格太阳能电池片，可以直接从镀膜开始重新返工。由于不再进行二次制绒、PN结扩散和刻蚀，本发明得到的电池片无论是转换效率，还是表面质量都能得到提高。
[0027]基于此，本发明提供了一种不合格太阳能电池片处理方法，简化了工艺，降低了碎片率，处理后的电池片效率明显提升，且花片率也大幅下降，包括:
[0028]A、去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜；B、将去除减反射膜的不合格太阳能电池片进行镀膜；C、将重新镀减反射膜的不合格太阳能电池片进行印刷烧结，得到合格太阳能电池合格片。
[0029]本发明提供的不合格太阳能电池片处理方法，由于去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜时，并不会影响不合格太阳能电池片的PN结及其内部结构，使得所述不合格太阳能电池片可以不再需要重新制绒、PN结扩散和刻蚀，直接从镀膜工艺开始处理，简化了工艺，降低了碎片率。
[0030]并且，由于不需要二次制绒，避免了由二次制绒造成的花片和转换效率降低，使处理后的电池片的花片率大幅下降，且电池片效率明显提升。
[0031]以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]实施例一
[0034]本实施例提供了一种不合格太阳能电池片处理方法，简化了工艺，降低了碎片率，处理后的电池片效率明显提升，且花片率也大幅下降，具体流程如图2所示，包括:
[0035]步骤A、去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜。
[0036]具体的，本实施例中本步骤可以采用如下步骤进行:
[0037]步骤Al、将所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中，以去除所述不合格太阳能电池片上的杂质。
[0038]其中，本步骤中的所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中的浸泡时间为120秒，去离子水的温度为50°C，以充分去除所述不合格太阳能电池片上的杂质。
[0039]步骤A2、将所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氟酸溶液中，以去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜。
[0040]其中，所述氢氟酸溶液的质量分数为8%?50%,包括端点值。为节约成本，降低化学品耗量，且最大限度的保证工艺质量，本实施例中使用的氢氟酸溶液的质量分数为10%。
[0041]具体的，使用质量分数为49%的电子级氢氟酸原料，加水配制为质量分数为10%的氢氟酸溶液。
[0042]其中，所述氢氟酸溶液的工艺温度为20°C?30°C，包括端点值。本实施例采用25。。。
[0043]具体的，所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氟酸溶液中的时长为480秒?900秒，包括端点值。
[0044]其中，所述不合格太阳能电池片浸泡的具体时长依所述不合格太阳能电池片的减反射膜层的厚度不同而变化。本实施例中，减反射膜为氮化硅，本领域内，氮化硅膜厚度在82nm以下为低厚度膜，称为低膜；厚度在82nm以上为高厚度膜，称为高膜。在本实施例所提供的去膜步骤中，低膜可以在480秒时去除干净，高膜可以在900秒内去除干净。[0045]在本步骤中，通过严格区分高低膜电池片，控制不同的反应时间，达到最佳的洗膜效果，从而可以使氮化硅膜彻底清除。并且，使用利用氢氟酸去除减反射膜时，氢氟酸会只与减反射膜反应，而不与电池的硅反应。因此，此时电池片的PN结不会受到破坏，且内部结构仍然是完整的。所述不合格太阳能电池片可以直接从镀膜开始重新返工，从而得到转换效率和质量都提闻的电池片。
[0046]步骤A3、将所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中，以去除所述不合格太阳能电池片上的氢氟酸溶液。
[0047]其中，为更彻底的去除所述不合格太阳能电池片上的氢氟酸溶液，本步骤的清洗可以在多个容器中进行多次清洗。
[0048]具体的，本实施例中的清洗包括依次在3个槽体中清洗。在第一槽体中清洗900秒，水温为25°C;在第二槽体中清洗180秒，水温为25°C;在第三槽体中清洗100秒，水温为60。。。
[0049]在其他实施例中，也可以使用其他清洗方法，以去除所述不合格太阳能电池片上的氢氟酸溶液。
[0050]步骤A4、甩干所述不合格太阳能电池片。
[0051]在步骤A中，通过使用氢氟酸去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜，既不损伤电池片的PN结，也不会破坏电池片的内部结构，使所述不合格太阳能电池片可以直接从镀膜开始重新返工，从而得到转换效率和表面质量都提高的电池片。
[0052]步骤B、将去除减反射膜的不合格太阳能电池片进行重新镀减反射膜。
[0053]具体的，本步骤可以使用正常生产太阳能电池片的镀膜方法。在本实施例中，使用PECVD方法，在电池片的具有PN结的一面进行镀氮化硅，形成电池片的减反射膜。
[0054]步骤C、将重新镀减反射膜的不合格太阳能电池片进行印刷烧结，得到合格太阳能电池片。
[0055]具体的，本步骤可以使用正常生产太阳能电池片的印刷烧结方法。在本实施例中，在电池片正面(具有减反射膜的表面)印刷正极，在电池片背面印刷负极，形成电池片的正负极，并进行烧结处理，得到合格的太阳能电池片。
[0056]在本实施例中，还可以包括:
[0057]步骤D、对所述太阳能电池合格片进行测试。
[0058]具体的，本步骤可以使用正常生产太阳能电池片的测试方法，得到太阳能电池合格片的转换效率。
[0059]本实施例中的方法，利用氢氟酸只与减反射膜反应的原理，通过配置一定浓度的氢氟酸溶液，控制一定的反应时间，可以达到完全去除电池片表面的氮化硅层，同时，由于氢氟酸并不损伤电池片内的PN结。经过去膜后的太阳能电池片可以直接进行镀膜，而不再需要重新制绒、PN结扩散和刻蚀，简化了工艺，降低了碎片率。
[0060]并且，由于不需要重新制绒，保证了电池片绒面完整性，使电池片转换效率得到保证。由于减少电池片前端制作过程，降低了由油污或重新制绒造成的花片和转换效率降低的风险，使处理后的电池片的花片、碎片率大幅下降，且电池片效率和产品合格率明显提升。
[0061]另外，同现有技术中对不合格太阳能电池片的处理方法相比，本实施例中对不合格太阳能电池片的处理方法，化学品耗量低，对车间产量的影响低，极大降低了生产成本。
[0062]因此，本实施例中的不合格太阳能电池片处理方法，可以提高产品的质量，降低生产成本。
[0063]实施例二
[0064]本实施例提供的不合格太阳能电池片处理方法，同上一实施例相比，能够进一步提闻太阳能电池的转换效率。
[0065]本实施例中的不合格太阳能电池片处理方法同上一实施例相比，不同之处在于，在步骤Al之前,还包括:
[0066]步骤A0、将所述不合格太阳能电池片浸泡在碱性溶液中，以抛光所述不合格太阳能电池片的背面。
[0067]具体的,本步骤中的所述碱性溶液为氢氧化钾溶液。在其他实施例中，也可使用其他碱性溶液，如氢氧化钠溶液等。
[0068]具体的,本步骤中所述氢氧化钾溶液的质量分数为3%~10%,包括端点值。在本实施例中，为保证工艺效果，并尽量节约化学品，所述氢氧化钾溶液的质量分数为4%。
[0069]其中，使用质量分数为50%的电子级氢氧化钾溶液,配制出质量分数为4%的氢氧化钾溶液。
[0070]其中，所述氢氧化钾溶液的温度为60°C。
[0071]具体的，所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氧化钾溶液中的时长为120秒~300秒，包括端点值。在本实施例中，所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氧化钾溶液中的时长为150秒，以抛光所述不合格太阳能电池片的背面。
[0072]同上一实施例相比，本实施例对工艺进一步优化，在去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜前，利用碱不与减反射膜反应，但与硅反应的性质，利用减反射膜保护电池片的PN结，将所述不合格太阳能电池片的背面(不具有减反射膜的一面)进行抛光，以进一步提闻太阳能电池的转换效率。
[0073]下面以具体实验数据说明本发明实施例处理方法的效果。
[0074]实验1:随机挑选2组不合格太阳能电池片，每组包括相同数量的不合格片，且所述不合格片均使用低膜片。其中，任选其中一组作为第一组，采用现有技术处理方法；另一组作为第二组，采用本发明实施例一的处理方法。其中，两种方法中的镀膜、印刷烧结和测试，均采用相同的工艺参数。
[0075]处理完毕后的电池片碎片率、花片率和不合格率的对比如下:
[0076]
【权利要求】
1.一种不合格太阳能电池片处理方法，其特征在于，包括: A、去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜； B、将去除减反射膜的不合格太阳能电池片进行重新镀减反射膜； C、将重新镀减反射膜的不合格太阳能电池片进行印刷烧结，得到合格太阳能电池片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括: Al、将所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中，以去除所述不合格太阳能电池片上的杂质； A2、将所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氟酸溶液中，以去除所述不合格太阳能电池片的减反射膜； A3、将所述不合格太阳能电池片浸泡在去离子水中，以去除所述不合格太阳能电池片上的氢氟酸溶液。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A2中所述氢氟酸溶液的质量分数为8%?50%，包括端点值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤A2中所述不合格太阳能电池片浸泡在所述氢氟酸溶液中的时长为480秒?900秒，包括端点值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A3之后，还包括: A4、甩干所述不合格太阳能电池片。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤Al之前，还包括: A0、将所述不合格太阳能电池片浸泡在碱性溶液中，以抛光所述不合格太阳能电池片的背面。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤AO中所述碱性溶液为氢氧化钾溶液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤AO中所述氢氧化钾溶液的质量分数为3%?10%，包括端点值。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤AO中所述不合格太阳能电池片浸泡在氢氧化钾溶液中的时长为120秒?300秒，包括端点值。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C后，还包括: D、对所述太阳能电池合格片进行测试。
【文档编号】H01L31/18GK103531667SQ201310522323
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】曾德栋, 陈耀军, 吴卫平, 张磊, 王家道, 潘丁烈, 苏亚立, 王路 申请人:海南英利新能源有限公司