一种新型电池背腐蚀提高转换效率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能电池技术领域，特别设及一种新型电池背腐蚀提高转换效率的 方法。
【背景技术】
[0002] 目前，单、多晶娃太阳电池的主要制造工艺已经标准化，其主要步骤如下：
[0003] 1、化学清洗及表面织构化处理；通过化学反应使原本光亮的娃片表面形成凸凹不 平的结构W增加光的吸收；
[0004] 2、扩散；P型娃片在磯扩散后表面变成N型，形成PN结，使得娃片具有光伏效应。 扩散的浓度、深度W及均匀性直接影响太阳电池的电性能，扩散进杂质的总量用方块电阻 来衡量，杂质总量越小，方块电阻越大；
[0005] 3、周边刻蚀：该步骤的目的在于去掉扩散时在娃片边缘形成的将PN结两端短路 的导电层；
[0006] 4、沉积减反射膜：目前主要有两类减反射膜，氮化娃膜和氧化铁膜，主要起减反射 和纯化的作用；
[0007] 5、印刷电极；
[000引6、烧结：是印刷电极与娃片形成合金的过程。
[0009] 而周边刻蚀现有技术一般为：采用化学溶液腐蚀对娃片进行的处理，刻蚀槽工艺 为，硝酸：氨氣酸；硫酸冰=10 ;1 ;4 ;4(380L)，温度；7度，刻蚀深度；1~1. 5 ym ;碱洗槽 浓度；5%(去除多孔娃）+水洗；酸洗槽浓度；7%(去除金属离子）+水洗+吹干。
[0010] 背刻蚀采用特殊设备，让娃片漂浮在液位上，只对非PN结面及四边腐蚀。现有背 腐蚀技术采用一定比例的硝酸、氨氣酸、硫酸的混合液，来去除背面非PN结面及四边的扩 散PN结，同时去除磯娃玻璃，提高开路电压及短路电流。目前常规制造的太阳电池片厚小 于180微米，对于一些长波光会透过娃片，造成光的损失；目前行业内背腐蚀的方向是提高 硝酸浓度将背面做亮，反射率高，绒面大，容易造成腐蚀过量破坏娃片结构。
[0011] 本发明针对背抛光反射率过高及表面结构受腐蚀进行了优化，降低反射率同时进 行背面二次制绒，即清洗酸腐蚀第一次，背腐蚀第二次，形成小而密的绒面结构，提高光在 娃体内的多次吸收反射频率，来增加电池对光的利用率，从而提高电池的转换效率。
【发明内容】
[0012] 发明目的；对传统的娃背抛光工艺进行改进，优化背腐蚀药液配比，W达到背腐蚀 后背面的表面结构变化，利于光的多次吸收，减少背面光的透射、增加光的利用率，提高电 池的开路电压、短路电流，从而提高电池的转化效率。
[0013] 技术方案；一种新型电池背腐蚀提高转换效率的方法，其步骤包括：
[0014] 1、刻蚀槽药液选择硝酸、氨氣酸、硫酸和水的混合液，溶液配比选择硝酸；氨氣酸： 硫酸；水=4. 5:1:2:2,通过降低硝酸浓度控制表面结构；
[0015] 2、采用链式滚轮槽体，让扩散后娃片带有PN结的那一面朝上，在液位上漂浮滑行 过刻蚀槽；
[0016] 3、溶液温度设定8~10度，经过刻蚀槽的时间1~1. 5分钟，腐蚀深度控制在2~ Sum；
[0017]4、刻蚀后的娃片依次通过水洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗最后吹干。
[001引本发明的原理；
[0019] 1、酸腐蚀速度快，腐蚀速度受配方比例、腐蚀时间、温度等外界环境的影响很大； 利用化学反应，硝酸腐蚀娃片，在娃片表面形成二氧化娃，再通过氨氣酸的作用下去除。
[0020] 2、利用本发明的工艺配方，在背腐蚀时能形成更小的绒面表面结构，增加光的吸 收。
[0021] 本发明的有益效果；本发明突破目前的背腐蚀工艺局限，增加光在娃片体内的折 射次数，从而提高电池片的转换效率；利用硝酸、氨氣酸的特殊配比，达到背制绒的目的； 由于背腐蚀本身腐蚀厚度较小，轻微的改动就可产生很大的变化，通过控制硝酸比例可W 迅速控制表面反射率及绒面结构。此发明工艺背面要明显比行业内工艺反射率要低。
【附图说明】
[0022] 图1是传统背腐蚀工艺得到的电池绒面结构示意图；
[0023] 图2是本发明新型背腐蚀工艺得到的电池绒面结构示意图；
[0024] 图3是电池绒面结构限光原理示意图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对 本发明进行详细描述。
[0026] 一种新型电池背腐蚀提高转换效率的方法，其步骤包括：
[0027] 1、刻蚀槽药液选择硝酸、氨氣酸、硫酸和水的混合液，溶液配比选择硝酸；氨氣酸： 硫酸；水=4. 5:1:2:2 (38化)，通过降低硝酸浓度控制表面结构；
[002引 2、采用链式滚轮槽体，让扩散后娃片带有PN结的那一面朝上，在液位上漂浮滑行 过刻蚀槽；
[0029] 3、溶液温度设定8~10度，经过刻蚀槽的时间1~1. 5分钟，腐蚀深度控制在2~ Sum；
[0030] 4、刻蚀后的娃片依次通过水洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗最后吹干。
[0031] 本发明的原理：
[0032] 1、酸腐蚀速度快，腐蚀速度受配方比例、腐蚀时间、温度等外界环境的影响很大； 利用化学反应，硝酸腐蚀娃片，在娃片表面形成二氧化娃，再通过氨氣酸的作用下去除。
[0033] 2、利用本发明的工艺配方，在背腐蚀时能形成更小的绒面表面结构，增加光的吸 收。
[0034] 图1和图2分别是传统背腐蚀工艺得到的电池绒面结构示意图和本发明新型背腐 蚀工艺得到的电池绒面结构示意图，可W看出图2的绒面结构比图1的绒面结构形成的凹 坑更多，绒面更小更密，能更好的吸收光提高转换效率。
[0035] 图3是电池绒面结构限光原理示意图。
[0036] 下列表格为发明工艺与正常工艺的电性能对比数据：
[0037]
【主权项】
1. 一种新型电池背腐蚀提高转换效率的方法，其特征在于，其步骤包括： 1) 刻蚀槽药液选择硝酸、氢氟酸、硫酸和水的混合液，溶液配比选择硝酸：氢氟酸：硫 酸：水=4. 5:1:2:2,通过降低硝酸浓度控制表面结构； 2) 采用链式滚轮槽体，让扩散后硅片带有PN结的那一面朝上，在液位上漂浮滑行过刻 蚀槽； 3) 溶液温度设定8~10度，经过刻蚀槽的时间1~1. 5分钟，腐蚀深度控制在2~ 3um； 4) 刻蚀后的娃片依次通过水洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗最后吹干。
【专利摘要】本发明公开了一种新型电池背腐蚀提高转换效率的方法，其步骤包括：1)刻蚀槽药液选择硝酸、氢氟酸、硫酸和水的混合液，溶液配比选择硝酸：氢氟酸：硫酸：水＝4.5:1:2:2；2)采用链式滚轮槽体，让扩散后硅片带有PN结的那一面朝上，在液位上漂浮滑行过刻蚀槽；3)溶液温度设定8～10度，经过刻蚀槽的时间1～1.5分钟，腐蚀深度控制在2～3um；4)刻蚀后的硅片依次通过水洗、碱洗、水洗、酸洗、水洗最后吹干。本发明利用硝酸、氢氟酸的特殊配比，达到背制绒的目的，突破目前的背腐蚀工艺局限，增加光在硅片体内的折射次数，从而提高电池片的转换效率。
【IPC分类】H01L21-306, H01L31-0236, H01L31-18
【公开号】CN104701422
【申请号】CN201510127607
【发明人】黄镇, 俞洪林, 李虹罡, 袁嗣强
【申请人】中建材浚鑫科技股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月23日