专利名称：一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法
技术领域：
本发明涉及硅太阳能电池领域，具体是涉及一种处理硅太阳能电池表面漏电 的方法。
背景技术：
太阳能电池表面的PN结在制造过程中会产生很多缺陷，这些缺陷无法用边缘刻 蚀的方法去除，收集到的电流会经过这些缺陷漏到另一个缺陷，而不经过负载，包含这些缺 陷的区域被称为表面漏电区。太阳能电池的表面漏电区对电池性能有很大影响，漏电会增 加反向电流，降低最大功率，开路电压，填充因子，从而使电池的效率降低，另外，漏电严重 的电池并联电阻太小，无法在光伏组件中使用。
表面漏电区的分布可以用红外热像仪来测量，给太阳能电池加上反响电压时，漏 电区流过很大电流，产生的焦耳热使局部地区温度升高。这时用红外热像仪拍摄出的高温 区就是漏电区，借助红外成像仪可以确定漏电区的面积及位置，按漏电区的面积，将其化分 为集中漏电区和分散漏电区。
为了更好地了解漏电区，找到去除漏电区的方向，先后用红外相机抽看了 195 片并联电阻小的普通P型单晶硅电池片的漏电区，图1 4列举了四种典型的漏电图像。红色表示温度高的漏电区在样品中没有发现硅片边缘温度升高，说明经过等离子刻蚀 工艺，电池片边缘有很好的钝化。漏电区的位置主要有四种情况靠近电池片边缘的删线 下、主删线两端、主删线附近和划痕处。
上述试验中使用的是FLUKE公司的TI50红外成像仪，其光谱带为8_14微米，空间 分辨率1. 3mrad常温下温度分辨率0. 05 °C。
另外发现其中130片的漏电区集中在电池片的一个或两个点上。如图1、图2、图 4所示。有集中漏电区的电池片占总样品数的68. 2%，其余62片的漏电区分布面积大，如图 3所示，有分散漏电区的电池片占总样品数的31. 8%。
由第上述分析可知，漏电电池片中的大多数属于集中漏电的情况，所以只需将集 中漏电区去除即可。
结合实验中得到的电池片红外图像，将漏电原因分为以下四种
1、扩散层和金属删线的机械划伤如果被划伤的扩散层正好在金属删线下，划伤的地方会因为没有PN结的隔 离而漏电实验中经常观察到金属删线被划伤的地方漏电。原因是金属删线下的PN结 被歪理破坏引起漏电，在扩散减少硅片与其他硬物的摩擦可以避免此类漏电；
2、沾污引起的杂质沉淀实验中观察到有的漏电区是在没被金属覆盖的扩散层上，推测此类漏电是因 杂质沉淀引起，所以硅片清洗后应保持工艺清洁，避免引入金属，有机物污染；
3、等离子刻蚀引起的边缘过刻蚀实验中很多漏电区域是在硅片边缘的删线下，此类漏电是因为等离子边缘刻蚀过刻蚀使边缘的扩散层变小，烧结时候金属穿透PN结导致漏电，所以应该提高等离 子边缘刻蚀的工艺稳定性，减少过刻蚀； 4、扩散层和SiNx见反射膜厚度不均勻扩散过程中温度场和气流场的均勻性会影响扩散层的均勻性，SiNx减反 射膜中会有针孔存在。这些都会引起电极烧结时的局部烧穿。应该保证扩散层和减反 射膜的均勻性。发明内容
发明目的为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种去除硅太阳能电池表面 漏电区的方法。
技术方案为了实现以上目的，本发明所述的处理硅太阳能电池表面漏电的方法， 其工艺步骤如下(1)、检测漏电区的位置，并标记；(2)、将腐蚀液涂在漏电区的位置，进行腐蚀去除漏电区；所述的腐蚀液配比组成为 去离子水 80 120份、氟化氢 140 160份、硝酸 90 110份。
其中，所述的检测漏电区的位置的方法为给电池片加上反响电压，用红外热像仪 找到漏电区的位置。
其中，为了不影响电池性能，且取得较好的腐蚀效果，步骤(2)中所述的腐蚀去除 漏电的时间为5 30分钟。
从腐蚀效果角度考虑，所述腐蚀液优选配比组成为去离子水100份、氟化氢 150份、硝酸100份。
上述腐蚀液作用漏电区的原理为将腐蚀液涂在集中漏电区的位置，这一区域的 AG删线和硅扩散层都会并腐蚀掉，发生的反应如下3Ag+4HN03=3AgN03+2H20+N0 个 Si+HN03+6HF=H2SiF6+HN02+H20+H2 这样将漏电区的电极和扩散层去除，收集到的电流就将无法通过电极和扩散层流到另 一电极，这样就解决了漏电的问题。
有益效果本发明与现有技术相比具有以下优点本发明通过研究分析电池表面 漏电区的实际情况，采取有效的方法除去表面集中漏电区，采用硝酸氢氟酸的混合溶液腐 蚀除去表面漏电区，方法简单易行，效果明显，解决了由于漏电严重电池并联电阻太小，无 法在光伏组件中使用，电池效率降低的问题。
图1为漏电区的位置靠近电池片边缘的删线下的红外图像； 图2为漏电区的位置在主删线两端的红外图像；图3为漏电区的位置在主删线附近的红外图像； 图4为漏电区的位置在划痕处的红外图像； 图5为实施例1中P当电池片在处理前的红外图像； 图6为实施例1中P当电池片经处理后的红外图像。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各 种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
使用仪器FLUKE公司的TI50红外成像仪，其光谱带为8_14微米，空间分辨率 1. 3mrad,常温下温度分辨率0. 05 °C。
实施例1 一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其工艺步骤如下(1)、给一片P当电池片加上反响电压，用红外热像仪找到漏电区的位置，并标记漏电 区的位置；(2)、将腐蚀液涂在漏电区的位置，进行腐蚀去除漏电区，腐蚀去除漏电区的时间为10 分钟；所述的腐蚀液配比组成为去离子水100ml、氟化氢150 ml、硝酸100 ml。
实施例2 一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其工艺步骤如下(1)、给一片P当电池片加上反响电压，用红外热像仪找到漏电区的位置，并标记漏电 区的位置；(2)、将腐蚀液涂在漏电区的位置，进行腐蚀去除漏电区，腐蚀去除漏电区的时间为 30分钟；所述的腐蚀液配比组成为去离子水120 ml、氟化氢160 ml、硝酸90 ml。
实施例3:一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其工艺步骤如下(1)、给一片P当电池片加上反响电压，用红外热像仪找到漏电区的位置，并标记漏电 区的位置；(2)、将腐蚀液涂在漏电区的位置，进行腐蚀去除漏电区，腐蚀去除漏电区的时间为5 分钟；所述的腐蚀液配比组成为去离子水80 ml、氟化氢140 ml、硝酸110 ml。
实施例4 将实施例1所述的P当电池片在处理前采用红外成像仪进行漏电检测，对其施加反向 电压为2. 3V，测得电池片左侧靠近边缘的地方有一个集中漏电区，结果如图5所示，经过实 施例1所述的方法处理，即经过10分钟腐蚀后，其施加的反向电压还是2. 3V，其红外图像的 图中看不到原来的漏电区，如图6所示，说明原来的漏电区已经被腐蚀去除掉。
下表1是腐蚀前后电池片的IV数据，腐蚀去除漏电区后，电池片由P档片变成C档片，电池片的并联电阻由1. 47ohm增加到30. 86ohm,电池片转换效率下降了 0. 1%。
转换效率的下降是因为腐蚀液在电池片表面铺展，使大面积删线和绒面被破坏，减小了电池片的有效面积，为了减小被腐蚀液破坏的面积可以用一个橡胶圈压在 漏电区上，限制腐蚀液的铺展。
表1化学腐蚀前后电池的IV数据档次VOC(V)Isc(A)Rs (m. ohm)Rsh (ohm)FF (%)EFF(%)腐蚀前Trash0. 6175. 374. 2491. 4774. 916. 75腐蚀后P0. 6175. 276. 05730. 8676. 016. 65以上结果表明，本发明所述的处理硅太阳能电池表面漏电的方法可去除电池的漏电 区，解决了由于漏电使硅太阳能电池的效率大大下降，且漏电严重导致电池并联电阻太小， 无法在光伏组件中使用的问题。
权利要求
1.一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其特征在于其工艺步骤如下(1)、检测漏电区的位置，并标记；(2)、将腐蚀液涂在漏电区的位置，进行腐蚀去除漏电区；所述的腐蚀液配比组成为 去离子水 80 120份、氟化氢 140 160份、硝酸 90 110份。
2.根据权利要求1所述的一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其特征在于所述 的检测漏电区的位置的方法为给电池片加上反响电压，用红外热像仪找到漏电区的位置。
3.根据权利要求1或2所述的一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其特征在于 步骤(2)中所述的腐蚀去除漏电的时间为5 30分钟。
4.根据权利要求1或2所述的一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其特征在于 所述腐蚀液配比组成为去离子水100份、氟化氢150份、硝酸100份。
全文摘要
本发明公开了一种处理硅太阳能电池表面漏电的方法，其工艺步骤为检测漏电区的位置，并标记；将腐蚀液涂在漏电区的位置，进行腐蚀去除漏电区；所述的腐蚀液配比组成为去离子水 80～120份、氟化氢 140～160份、硝酸 90～110份。本发明采用硝酸氢氟酸的混合溶液腐蚀除去表面漏电区，方法简单易行，效果明显，解决了由于漏电严重电池并联电阻太小，无法在光伏组件中使用，电池效率降低的问题。
文档编号H01L31/18GK102034903SQ20101053822
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者沈少杰 申请人:苏州矽美仕绿色新能源有限公司