多晶硅太阳能电池生产工艺的制作方法
【专利说明】多晶硅太阳能电池生产工艺
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种多晶硅太阳能电池生产工艺。
【背景技术】
[0003]依据硅原子不同的结构方式，区分为单晶硅多晶硅、非晶硅三类。应用于商业化生产的太阳电池，目前市场上主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅三大类。单晶硅和多晶硅产品已成为目前太阳能电池产品应用的主流。
[0004]单晶硅电池以其转换效率高(24.7%)质量稳定等特点在国际市场上得到了广泛的应用。单晶硅产品的技术发展有很大的空间，国际上许多生产厂家和研发机构在努力进行科学研究，可用于商业化生产的高效率产品不断出现。但单晶硅对原料的纯度要求高(99.999999999%)，生产成本居高不下，制约了单晶硅在普通领域的广泛推广应用。多晶硅太阳电池以其转换效率较高(19.8%)，性能稳定和成本适中而得到越来越广泛的应用。多晶硅太阳能电池对原料的纯度要求低，原料的来源渠道也较为广阔，可由铸锭而成，适合大规模商业化生产，多线切割工艺可为电池生产提供不同规格的硅片，以适应不同用途，并使生产成本大大降低。目前多晶硅太阳能电池已超越单晶硅的产量，占据市场的主导地位。非品硅太阳能电池转换效率较低(14.5%)，目前，市场上规格品种比较单一。非晶硅电池的生产成本低廉，非常适合低价市场的要求。但由于该类产品的性能极不稳定，电池衰减快，效率低下等因素的影响，其应用市场受到了制约。鉴于上述未解决的技术难题，世界的一些较大的非品硅生产厂商也以各种理由停止了生产。
[0005]就移动环境的使用效果来说，目前以太空级(蒸镀式)的单晶硅太阳能电池较为可靠;但在固定式(静止)的环境下，应用印刷式的多晶硅太阳能电池能取得更高的性价比。
[0006]目前所制作出的电池，几乎可达到理论值的最高水准，但由于制造过程复杂，不能规模化生产，制作成本极高，不符合经济效益。如何制造才能提升太阳能电池的转换效率，一直是学术界努力的目标。
[0007]
【发明内容】
[0008]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种减少材料损耗、降低成本外，提高其光电转换效率多晶硅太阳能电池生产工艺。
[0009]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多晶硅太阳能电池生产工艺，其具体步骤为:利用多硅制取多晶硅片，将多晶硅片用氢氟酸和硝酸进行多晶制绒，在多晶硅片上形成PN结，对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，用PEVCD进行镀膜，印刷背电极、背电场和正电极，烧结，得到多晶硅太阳能电池，其中利用多硅制取多晶硅片的工序为: (1)准备坩祸:二氧化硅(硅石)坩祸需涂上一层专门的材料目的是防止融化的硅粘在坩祸上；
(2)准备多硅:主料多硅被洗净之后再放进坩祸；
(3)硅锭生产:在坩祸里放进大约240公斤的硅原料，用HEM熔炉熔炼，直接冷却固化后形成一个大约6900 X 6900 X 220mm的硅锭；
(4)切开娃锭:金属线电锯将娃锭切成25格125X 125mm的正方形晶片。再用钻石代锯锯掉每一格(小块)的上、下部。最后用碾磨机在加工成晶片成品之前将每一格的尖角斜切下来；
(5)硅锭分片:用金属丝电锯将硅锭切成晶片；
(6)硅片清洗:将硅片放入输送带，在超声波洗涤剂里清洗，再在纯净水里漂洗，最后哄干；
(7)硅片测试:测试晶片，以保证其厚度适当，耐性正常。
[0010]作为本发明的进一步改进，上述工艺中采用半导体蚀刻加工对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，在紫外线照射下，将掩膜版上的图形印制在有光致抗蚀剂的硅片表面，对硅片表面进行腐蚀，获得精确图形。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述的多晶制绒过程中，在制绒液中添加制绒添加剂。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述的PEV⑶为板式PEV⑶。
[0013]本发明的有益效果是:本发明的多晶硅太阳能电池生产工艺能够提高对多硅的利用率，能够减少材料损耗、降低成本外，提高太能电池的光电转换效率，并且采用半导体蚀刻加工的微纳米加工技术，能够进一步提高蚀刻加工的质量和效率，从而整体提高多晶硅太阳能电池的性能。
[0014]
【具体实施方式】
[0015]为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0016]实施例，一种多晶硅太阳能电池生产工艺，其具体步骤为:利用多硅制取多晶硅片，将多晶硅片用氢氟酸和硝酸进行多晶制绒，在多晶硅片上形成PN结，对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，用PEVCD进行镀膜，印刷背电极、背电场和正电极，烧结，得到多晶硅太阳能电池，其中利用多娃制取多晶娃片的工序为:
(1)准备坩祸:二氧化硅(硅石)坩祸需涂上一层专门的材料目的是防止融化的硅粘在坩祸上；
(2)准备多硅:主料多硅被洗净之后再放进坩祸；
(3)硅锭生产:在坩祸里放进大约240公斤的硅原料，用HEM熔炉熔炼，直接冷却固化后形成一个大约6900 X 6900 X 220mm的硅锭；
(4)切开娃锭:金属线电锯将娃锭切成25格125X 125mm的正方形晶片。再用钻石代锯锯掉每一格(小块)的上、下部。最后用碾磨机在加工成晶片成品之前将每一格的尖角斜切下来；
(5)硅锭分片:用金属丝电锯将硅锭切成晶片； (6)硅片清洗:将硅片放入输送带，在超声波洗涤剂里清洗，再在纯净水里漂洗，最后哄干；
(7)硅片测试:测试晶片，以保证其厚度适当，耐性正常。
[0017]上述工艺中采用半导体蚀刻加工对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，在紫外线照射下，将掩膜版上的图形印制在有光致抗蚀剂的硅片表面，对硅片表面进行腐蚀，获得精确图形。
[0018]所述的多晶制绒过程中，在制绒液中添加制绒添加剂。
[0019]所述的PEVCD为板式PEVCD。
【主权项】
1.一种多晶硅太阳能电池生产工艺，其特征在于:其具体步骤为:利用多硅制取多晶硅片，将多晶硅片用氢氟酸和硝酸进行多晶制绒，在多晶硅片上形成PN结，对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，用PEVCD进行镀膜，印刷背电极、背电场和正电极，烧结，得到多晶硅太阳能电池，其中利用多娃制取多晶娃片的工序为: (1)准备坩祸:二氧化硅(硅石)坩祸需涂上一层专门的材料目的是防止融化的硅粘在坩祸上； (2)准备多硅:主料多硅被洗净之后再放进坩祸； (3)硅锭生产:在坩祸里放进大约240公斤的硅原料，用HEM熔炉熔炼，直接冷却固化后形成一个大约6900 X 6900 X 220mm的硅锭； (4)切开硅锭:金属线电锯将硅锭切成25格125X 125_的正方形晶片； 再用钻石代锯锯掉每一格(小块)的上、下部； 最后用碾磨机在加工成晶片成品之前将每一格的尖角斜切下来； (5)硅锭分片:用金属丝电锯将硅锭切成晶片； (6)硅片清洗:将硅片放入输送带，在超声波洗涤剂里清洗，再在纯净水里漂洗，最后哄干； (7)硅片测试:测试晶片，以保证其厚度适当，耐性正常。2.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池生产工艺，其特征在于:上述工艺中采用半导体蚀刻加工对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，在紫外线照射下，将掩膜版上的图形印制在有光致抗蚀剂的硅片表面，对硅片表面进行腐蚀，获得精确图形。3.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池生产工艺，其特征在于:所述的多晶制绒过程中，在制绒液中添加制绒添加剂。4.根据权利要求1所述的多晶硅太阳能电池生产工艺，其特征在于:所述的PEVCD为板式PEVCD0
【专利摘要】本发明公开了一种多晶硅太阳能电池生产工艺，利用多硅制取多晶硅片，将多晶硅片用氢氟酸和硝酸进行多晶制绒，在多晶硅片上形成PN结，对多晶硅片进行正面和背面的蚀刻处理，用PEVCD进行镀膜，印刷背电极、背电场和正电极，烧结，得到多晶硅太阳能电池，本发明的多晶硅太阳能电池生产工艺能够提高对多硅的利用率，能够减少材料损耗、降低成本外，提高太能电池的光电转换效率，并且采用半导体蚀刻加工的微纳米加工技术，能够进一步提高蚀刻加工的质量和效率，从而整体提高多晶硅太阳能电池的性能。
【IPC分类】H01L31/18, H01L21/3065
【公开号】CN105449039
【申请号】CN201510979843
【发明人】朱学林, 季益群
【申请人】江苏欧达丰新能源科技发展有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月23日