一种新型单晶硅槽式碱制绒的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能电池技术领域，特别设及一种的新型单晶娃槽式碱制绒的方 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] a.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] b.扩散；P型娃片（P型娃是在娃晶体中渗杂了S价杂质而使娃材料呈现出P型半 导体特性）进行磯扩散，POCL3在大于600度的高温下分解生成PCL5和P205,其反应式如 下：
[0005] 5POC13 -P205+3PC15 ;
[0006] 生成的P205在扩散温度下与娃反应，生成二氧化娃（Si02)和磯原子：
[0007] 2P205巧Si= 5SiO化 4P
[000引 POC13分解产生的P205淀积在娃片表面，P205与娃反应生成Si02和磯原子，并在 娃片表面形成一层磯-娃玻璃，然后磯原子再向娃中进行扩散，电池表面变成N型，形成PN结（如图1所示），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。
[0009] C.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，即扩散后娃片四周的N型娃，防止漏电。
[0010] d.沉积减反射膜（等离子体增强型化学气相沉积，英文名称PlasmaEnhance 化emicalVapourD巧osition，缩写为阳CVD);通过氨气与硅烷在400度左右通过化学反 应产生氮化娃的过程。
[00"]SIH4+NH3 -SI3M+NH3+N2
[0012]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。 [001引e.印刷电极；丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由 电池背面银侣浆印刷、电池背面侣浆印刷和电池正面银浆印刷=部分组成。其工作原理 为；利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网 另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作 用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮 刀移动而移动，从而完成印刷行程。
[0014] f.烧结；使印刷的电极与娃片之间形成合金的过程。
[0015] 在太阳能电池的主要制造工艺中，清洗制绒工艺是第一步工艺，其作用是去除娃 原片表面的损伤层，W及在其表面形成良好绒面，增加对光的吸收，同时保证后续的磯扩散 工艺、PECVD工艺，进而保证丝网烧结后太阳能电池的效率。所W经过清洗制绒工艺后的娃 片表面绒面的大小、形态、均匀度W及娃片表面的光亮程度对整个电池片的生产和其最终 转换效率（衡量电池产品的最终指标）有着至关重要的影响。
[0016] 目前，单晶娃绒面制备方法有化学腐蚀法、等离子刻蚀法和机械刻槽法等。与其他 两种方法相比，化学腐蚀法具有价格低廉和适用于产业化的优点，因此在目前被广泛用于 制备单晶娃绒面。化学腐蚀法制备单晶娃绒面的基本原理是，选用特定组成的腐蚀液对单 晶娃进行腐蚀处理，由于单晶娃的晶面（100)与其它晶面如晶面（111)或晶面（110)相比， 具有更快的腐蚀速度，因此会在单晶娃的表面形成类似金字塔的绒面结构。
[0017] 目前单晶制绒采用槽式制绒，娃片浸泡在碱与水混合液体内，娃片垂直于槽体底 部，通过碱腐蚀形成正四棱锥体的绒面结构；行业内普遍采用的此种方式获取绒面结构，使 娃片两面反应一致，绒面结构相同。但太阳能电池要求反射率越低越好，更容易吸收太阳 光。本发明利用碱腐蚀，改变娃片在药液内的方向，使两面腐蚀速率产生差异，选择绒面更 好的一面做后续的PN结及锻膜，能有效降低放射率，提高转换效率。
【发明内容】
[0018] 发明目的；为了克服现有技术的缺陷，对单晶碱制绒进行技术改进，在制绒工艺上 进行选择性制绒，形成小绒面、反射率低的表面结构，有效降低放射率，提高转换效率。
[0019] 技术方案；一种新型单晶娃槽式碱制绒的方法，使用的化学药品包括氨氧化钢、添 加剂、去离子水，其中添加剂是一种缓和腐蚀速率同时增加挥发液体的溶剂，一般为碱性无 醇的有机溶剂；
[0020] 其步骤包括：
[0021] 1)初配溶液；1 %~1. 2%的氨氧化钢，1. 2~1. 5%的添加剂；
[0022] W上浓度为槽体体积20化计算得到的配方浓度；
[0023] 2)温度控制；78 + 2度；
[0024] 3)放入娃片：娃片采用20片一组，片间距1cm，固定在PVC材料制成的娃片片架 上；将娃片片架水平放入槽体内，最上面的娃片距离槽体液面10cm;
[002引 4)制绒；每批制绒时间；15~18min。
[0026] 5)加液；每批次经过反应后会消耗氨氧化钢，要每批补充，加液直接在20化槽体 内补加，每批次补加15化去离子水；每批次加200~250g的氨氧化钢，60~70ml添加剂； 每个槽做60批或经过24小时后换液。
[0027] 6)甩干等后续工序；制绒完成之后，取出娃片，甩干后测试下表面反射率，制PN结 及进行后续工序。
[002引本发明的有益效果；本发明通过水平放置娃片等措施进行选择性制绒，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，从而提高转换效率。
【附图说明】
[0029] 图1是太阳能电池结构示意图；
[0030] 图2是传统单晶槽式碱制绒工艺示意图；
[0031] 图3是本发明新型单晶槽式碱制绒工艺示意图。
【具体实施方式】
[0032] 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。
[0033] 一种新型单晶娃槽式碱制绒的方法，使用的化学药品包括氨氧化钢、添加剂、去离 子水，其中添加剂是一种缓和腐蚀速率同时增加挥发液体的溶剂，一般为碱性无醇的有机 溶剂；
[0034] 其步骤包括：
[0035] 1)初配溶液；1 %~1. 2%的氨氧化钢，1. 2~1. 5%的添加剂；
[0036] W上浓度为槽体体积20化计算得到的配方浓度；
[0037] 。温度控制；78±2度；
[0038] 3)放入娃片：娃片采用20片一组，片间距1cm，固定在PVC材料制成的娃片片架 上；将娃片片架水平放入槽体内，最上面的娃片距离槽体液面10cm;
[0039] 4)制绒；每批制绒时间；15~18min;
[0040] 5)加液；每批次经过反应后会消耗氨氧化钢，要每批补充，加液直接在20化槽体 内补加，每批次补加15化去离子水；每批次加200~250g的氨氧化钢，60~70ml添加剂； 每个槽做60批或经过24小时后换液；
[004U6)甩干等后续工序；制绒完成之后，取出娃片，甩干后测试下表面反射率，制PN结 及进行后续工序。
[0042] 实施例中，采用相同的娃片原材料；156P型单晶娃片，电阻率0. 5~3Q 'em,分别 进行常规的清洗制绒工艺和本发明工艺，甩干后用常规工艺进行后续生产，进行对比。
[0043]
【主权项】
1. 一种新型单晶硅槽式碱制绒的方法，其特征在于，使用的化学药品包括氢氧化钠、添 加剂、去离子水，其步骤包括： 1) 初配溶液：1%~1. 2%的氢氧化钠，1. 2~1. 5%的添加剂； 以上浓度为槽体体积200L计算得到的配方浓度； 2) 温度控制：78±2度； 3) 放入娃片：娃片采用20片一组，片间距lcm，固定在PVC材料制成的娃片片架上；将 硅片片架水平放入槽体内，最上面的硅片距离槽体液面IOcm; 4) 制域：每批制域时间：15~18min; 5) 加液：每批次经过反应后会消耗氢氧化钠，要每批补充，加液直接在200L槽体内补 加，每批次补加150L去离子水；每批次加200~250g的氢氧化钠，60~70ml添加剂；每个 槽做60批或经过24小时后换液； 6) 甩干等后续工序：制绒完成之后，取出硅片，甩干后测试下表面反射率，制PN结及进 行后续工序。
2. 如权利要求1所述的新型单晶硅槽式碱制绒的方法，其特征在于，所述添加剂为碱 性无醇的有机溶剂。
【专利摘要】本发明公开了一种新型单晶槽式碱制绒的方法，使用的化学药品包括氢氧化钠、添加剂、去离子水；其步骤包括：1)初配溶液：1％～1.2％的氢氧化钠，1.2～1.5％的添加剂；2)温度控制：78±2度；3)放入硅片：硅片采用20片一组，片间距1cm，固定在PVC材料制成的硅片片架上；将硅片片架水平放入槽体内，最上面的硅片距离槽体液面10cm；4)制绒：每批制绒时间：15～18min。5)加液：每批次补加150L去离子水；每批次加200～250g的氢氧化钠，60～70ml添加剂。本发明通过水平放置硅片等措施进行选择性制绒，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，从而提高转换效率。
【IPC分类】H01L31-0236, H01L31-18, H01L21-306
【公开号】CN104701423
【申请号】CN201510127820
【发明人】黄镇, 袁嗣强, 李虹罡, 吴丹
【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