一种可提高光电转换效率的多晶硅片预处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种可提高光电转换效率的多晶硅片预处理方法。通过化学预处理工艺，在多晶硅片表面生成1nm-30nm的SiO2层，改善制绒工序硅片绒面的均匀性以及表面清洁度，此方法可显著提高太阳能电池的光电转换效率。
【专利说明】-种可提高光电转换效率的多晶括片预处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，属于太阳能电池技 术领域。
【背景技术】
[0002] 光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便 利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。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，而且是可再生资源，所W在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有 广阔发展前途的新型能源。因此，深入研究和利用太阳能电池，对缓解资源危机、改善生态 环境具有十分重要的意义。
[000引制绒是生产太阳能电池的第一道工序，制绒又称"表面织构化"处理。对于多晶娃 来说，制绒是利用酸对多晶娃表面的各向同性腐蚀，在娃表面形成无数的蠕虫状绒面。其目 的是为了去除娃片表面的机械损伤层，同时在娃片表面制备一个反射率约为20%的织构表 面，W增加对光的吸收，提高太阳能电池的短路电流及光电转换效率。
[0004] 制绒作为太阳能电池制作的重要环节，其绒面的均匀性和表面清洁度对电池片效 率有着重要影响，因此如何进一步提高娃片绒面均匀性及表面清洁度显得尤为重要。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，通过化学 预处理的方法先在娃片表面生成lnm-30皿的Si〇2层，从而改善后续制绒工序娃片绒面的 均匀性W及表面清洁度，从而提高太阳能电池片的光电转换效率。
[0006] 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10-50°C温度条件下把多晶 娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为HN03与H 2〇的 混合清洗液，HN03与H20的体积比为1 :1-6，HN03的质量浓度为69-71%。
[0007] 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10-50°C温度条件下把多晶 娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为&〇2与H 2〇的 混合清洗液，&〇2与H20的体积比为1 :1-8, &〇2的质量浓度为30-32%。
[000引一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10-55°C温度条件下把多晶 娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为H2SO4，&02与 &0的混合清洗液，恥04，&02与H20体积比为1-5 ; 1-5 ; 1-8，略04的质量浓度为95-98%， &02的质量浓度为30-32%。
[0009] 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10-55°C温度条件下把多晶 娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为肥^ &〇2与H20 的混合清洗液，肥1，&〇2与H2O体积比为1-6 ;1-5 ;1-7，肥1的质量浓度为36-38%，&化 的质量浓度为30-32%。
[0010] 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10-50°C温度条件下先把 多晶娃片置于清洗液1中浸泡5-20min，再用纯水进行浸泡10-60min，清洗液1为HF与 &0的混合清洗液，HF与&0的体积比为1 :5-15 ;进而再将多晶娃片置于清洗液2中浸泡 10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，清洗液2为HsSiFe与H 2〇的混合清洗液，HsSiFe与H 2〇 的体积比为1 :1-7。HF的质量浓度为48-50%，HsSiFe的质量浓度为30-32%。
[0011] 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，把多晶娃片置于光化臭氧产生 器中，氧气流量10-30L/min，馬流量10-3化/min,吹扫时间0. 2-2min。
[001引光化臭氧产生器厂家为翔飛科技有限公司SFK-1。
[0013] 本发明的优点在于；采用化学预处理的方法对多晶娃片进行预处理，有效的提高 了娃片的绒面均匀性和表面洁净度，从而进一步提高了电池片的光电转换效率。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10°c温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡lOmin，再用纯水进行清洗2min ;其中清洗液为HN03与H 2〇的混合清洗液， HN03与H20的体积比为1 :1，HN03的质量浓度为69%。
[00巧]实施例2 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在30°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡35min，再用纯水进行清洗3min ;其中清洗液为HN03与H 2〇的混合清洗液， HN03与H20的体积比为1 :3, HN03的质量浓度为70%。
[0016] 实施例3 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在50°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡60min，再用纯水进行清洗5min ;其中清洗液为HN03与H 2〇的混合清洗液， HN03与H20的体积比为1 :6, HN03的质量浓度为71%。
[0017] 实施例4 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10°c温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡lOmin，再用纯水进行清洗2min，其中清洗液为&〇2与H 2〇的混合清洗液，&化 与&0的体积比为1 ;1，&〇2的质量浓度为30%。
[001引实施例5 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在30°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡30min，再用纯水进行清洗4min，其中清洗液为&02与H 20的混合清洗液，&化 与&0的体积比为1 ;4，&化的质量浓度为31%。
[0019] 实施例6 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在50°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡60min，再用纯水进行清洗5min，其中清洗液为&〇2与H 2〇的混合清洗液，&化 与&0的体积比为1 ;8，&化的质量浓度为32%。
[0020] 实施例7 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10°c温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡lOmin，再用纯水进行清洗2min，其中清洗液为&S化，&化与H 2〇的混合清洗 液，恥〇4，&〇2与H20体积比为1 ;1 ;1，略〇4的质量浓度为95%，H 202的质量浓度为30%。
[0021] 实施例8 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在30°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡35min，再用纯水进行清洗3min，其中清洗液为H2SO4，&〇2与H 2〇的混合清洗 液，恥〇4，&〇2与H 2〇体积比为3 ;3 ;4,恥〇4的质量浓度为96%，H 2〇2的质量浓度为31%。
[0022] 实施例9 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在55°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡60min，再用纯水进行清洗5min，其中清洗液为H2SO4，&〇2与H 2〇的混合清洗 液，恥〇4，&〇2与H 2〇体积比为5 ;5 ;8，恥〇4的质量浓度为98%，H 2〇2的质量浓度为32%。
[0023] 实施例10 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10°c温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡lOmin，再用纯水进行清洗2min，其中清洗液为肥^ &〇2与H20的混合清洗液， 肥1，&化与H 2〇体积比为1 ;1山肥1的质量浓度为36%，&化的质量浓度为30%。
[0024] 实施例11 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在30°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡35min，再用纯水进行清洗4min，其中清洗液为肥^ &〇2与H20的混合清洗液， 肥1，&化与H 2〇体积比为3 ;3 ;4，肥1的质量浓度为37%，&化的质量浓度为31%。
[0025] 实施例12 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在55°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡60min，再用纯水进行清洗5min，其中清洗液为肥^ &〇2与H20的混合清洗液， 肥1，&化与H 2〇体积比为6 ;5 ;7，肥1的质量浓度为38%，&化的质量浓度为32%。
[0026] 实施例13 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在10°c温度条件下先把多晶娃片置 于清洗液1中浸泡5min，再用纯水进行浸泡lOmin，清洗液1为HF与&0的混合清洗液，HF 与&0的体积比为1 :5 ;进而再将多晶娃片置于清洗液2中浸泡lOmin，再用纯水进行清洗 2min，清洗液2为HsSiFe与H 2〇的混合清洗液，HsSiFe与H 2〇的体积比为1 :1，HF的质量浓 度为48%，HsSiFe的质量浓度为30%。
[0027] 实施例14 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在30°C温度条件下先把多晶娃片置 于清洗液1中浸泡12min，再用纯水进行浸泡35min，清洗液1为HF与&0的混合清洗液， HF与&0的体积比为1 ;10 ;进而再将多晶娃片置于清洗液2中浸泡35min，再用纯水进行 清洗3min，清洗液2为HsSiFe与H 2〇的混合清洗液，HsSiFe与H 2〇的体积比为1 ;4，HF的 质量浓度为49%，HsSiFe的质量浓度为31%。
[002引 实施例15 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在50°C温度条件下先把多晶娃片置 于清洗液1中浸泡20min，再用纯水进行浸泡60min，清洗液1为HF与&0的混合清洗液， HF与&0的体积比为1 :15 ;进而再将多晶娃片置于清洗液2中浸泡60min，再用纯水进行 清洗5min，清洗液2为HsSiFe与H20的混合清洗液，HsSiFe与H20的体积比为1 ;7。HF的 质量浓度为50%，HsSiFe的质量浓度为32%。
[0029] 实施例16 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，把多晶娃片置于光化臭氧产生器 中，氧气流量lOL/min，馬流量lOL/min，吹扫时间0. 2min。
[0030] 实施例17 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，把多晶娃片置于光化臭氧产生器 中，氧气流量20L/min，馬流量22L/min，吹扫时间Imin。
[0031] 实施例18 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，把多晶娃片置于光化臭氧产生器 中，氧气流量30L/min，馬流量35L/min，吹扫时间2min。
[0032] 实施例19 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在55°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡8min，再用纯水进行清洗6min ;其中清洗液为HN03与H20的混合清洗液，HN03 与&0的体积比为1 ;7, HN03的质量浓度为70%。
[0033] 实施例20 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在8°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡62min，再用纯水进行清洗Imin，其中清洗液为&〇2与H 2〇的混合清洗液，&化 与&0的体积比为1 :0. 5, &化的质量浓度为31%。
[0034] 实施例21 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在60°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡7〇min，再用纯水进行清洗8min，其中清洗液为H2SO4，&〇2与H 2〇的混合清洗 液，恥〇4，&〇2与H 2〇体积比为6 ;6 ;9，恥〇4的质量浓度为98%，H 2〇2的质量浓度为31%。
[0035] 实施例22 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在8°C温度条件下把多晶娃片置于 清洗液中浸泡8in，再用纯水进行清洗Imin，其中清洗液为肥^馬〇2与H 2〇的混合清洗液， 肥1，&化与H 2〇体积比为0. 8 ;1 ;0. 8，肥1的质量浓度为37%，&化的质量浓度为31%。
[0036] 实施例23 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，在8°C温度条件下先把多晶娃片置 于清洗液1中浸泡25min，再用纯水进行浸泡65min，清洗液1为HF与&0的混合清洗液， HF与&0的体积比为1 :4 ;进而再将多晶娃片置于清洗液2中浸泡8min，再用纯水进行清 洗6min，清洗液2为HsSiFe与H 2〇的混合清洗液，HsSiFe与H 2〇的体积比为1 ;8。HF的质 量浓度为49%，HsSiFe的质量浓度为31%。
[0037] 实施例24 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，把多晶娃片置于光化臭氧产生器 中，氧气流量化/min,馬流量40L/min，吹扫时间4min。
[003引将各个实施例经过处理的娃片依次进行后续电池生产工艺流程(制绒-扩散-刻 蚀-锻膜-丝网印刷)，对比各个实施例经过表面预处理的娃片和未处理娃片的转换效率差 异，结果如下表所示：
【权利要求】
1. 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，其特征在于：在10-50°C温度条 件下把多晶娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min ;其中清洗液为 HN03与H20的混合清洗液，HN03与H20的体积比为1 ;1-6, HN03的质量浓度为69-71%。
2. -种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，其特征在于：在10-50°C温度条 件下把多晶娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为 &〇2与H2〇的混合清洗液，&〇2与H2〇的体积比为1 ;1-8, &〇2的质量浓度为30-32%。
3. -种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，其特征在于：在10-55°C温度条 件下把多晶娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为 略〇4，&〇2与H20的混合清洗液，略〇4，&〇2与H20体积比为1-5 ;1-5 ;1-8，略〇4的质量 浓度为95-98%，&〇2的质量浓度为30-32%。
4. 一种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，其特征在于：在10-55°C温度条 件下把多晶娃片置于清洗液中浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，其中清洗液为 肥心&化与H 2〇的混合清洗液，肥1，&化与H 2〇体积比为1-6 ; 1-5 ; 1-7，肥1的质量浓度为 36-38%，&〇2的质量浓度为 3〇-32〇/〇。
5. -种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，其特征在于：在10-50°C温度条 件下先把多晶娃片置于清洗液1中浸泡5-20min，再用纯水进行浸泡10-60min，清洗液1为 HF与&0的混合清洗液，HF与&0的体积比为1 :5-15 ;进而再将多晶娃片置于清洗液2中 浸泡10-60min，再用纯水进行清洗2-5min，清洗液2为HsSiFe与H20的混合清洗液，HsSiFe 与&0的体积比为1 ;1-7，HF的质量浓度为48-50%，HaSiFe的质量浓度为30-32%。
6. -种可提高光电转换效率的多晶娃片预处理方法，其特征在于：把多晶娃片置于光 化臭氧产生器中，氧气流量10-3化/min,馬流量10-3化/min,吹扫时间0. 2-2min。
【文档编号】C30B33/10GK104465863SQ201410368394
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】杨晓琴, 陈园, 王鹏, 柳杉, 殷建安, 梅超, 张宇 申请人:上饶光电高科技有限公司