一种太阳能电池印刷返工品处理方法与流程

文档序号:13806788阅读:281来源:国知局

本发明涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及一种太阳能电池印刷返工品处理方法。



背景技术:

太阳能电池的生产主要流程为:制绒、扩散、湿法刻蚀、减反射膜的沉积、丝网印刷和烧结。在常规太阳硅生产流程中,硅片直接进行酸腐蚀制绒以形成绒面效果,从而起到减反射的作用。然后进行扩散形成一定扩散深度的pn结,接着进行湿法刻蚀处理去除硅片四周的扩散层和表面的绝缘层避免pn结导通形成漏电。利用pecvd工艺沉积氮化硅减反射层,减少太阳光的反射损失同时起到钝化的作用提高载流子的少子寿命,然后利用丝网将金属浆料印刷在硅片表面,最后通过烧结炉完成烧结工艺,形成太阳电池的正负极,完成太阳能电池片的制备。丝网印刷过程中,由于印刷丝网网孔堵塞、网版漏浆、印刷效果差等因素会产生不合格品,为了节约成本,需要将这些不合格品进行处理后再利用。

目前,针对丝网印刷返工品的处理方法中存在清洗时间长、清洗效果差、返工品制成的太阳能电池转换效率低的问题。清洗后的返工品容易残留酸液,并且对正面银浆和背面银铝浆的清洗效果差,造成返工品再利用效率低、返工制成的太阳能电池转换效率低或者需要进行二次返工,使生产效率降低,生产周期变长,生产成本提高。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的清洗时间长、清洗效果差,返工品制成的太阳能电池转换效率低的不足,提供一种太阳能电池印刷返工品处理方法。

为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种太阳能电池印刷返工品处理方法,包括步骤:

1)将印刷返工品放入浸泡液中,浸泡5-10分钟;所述浸泡液为有机溶剂;

2)将浸泡后的印刷返工品放入超声波清洗液中,进行超声清洗3-5分钟;

3)将超声清洗后的印刷返工品进行第一次纯水清洗;

4)将第一次纯水清洗后的印刷返工品放入稀盐酸溶液中进行酸洗,酸洗时间为1-3分钟;

5)将酸洗后的印刷返工品进行第二次纯水清洗;

6)将第二次纯水清洗后的印刷返工品放入h2o2和nh4oh的混合水溶液中进行清洗,清洗时间为1-3分钟;

7)将h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后的印刷返工品进行第三次纯水清洗;

8)将第三次纯水清洗后的印刷返工品进行烘干处理;

9)将烘干后的印刷返工品重新进行印刷。

进一步地,步骤1)中所述浸泡液为浓度90%以上的酒精溶液。

进一步地,步骤2)中所述超声波清洗液包括碱性清洗剂和水,碱性清洗剂的浓度为10-25%,超声波频率为30-50mhz,超声波功率密度为0.3-0.5w/cm2

进一步地,步骤4)中所述稀盐酸浓度为5-15%。

进一步地,步骤6)中所述混合水溶液中h2o2与混合水溶液的质量比为0.5-1.5:100,nh4oh与混合水溶液的质量比为1-2:100。

进一步地,步骤8)中所述烘干处理的烘干温度为70-80℃,烘干时间为25-30分钟。

进一步地,步骤3)中所述第一次纯水清洗、步骤5)中所述第二次纯水清洗和步骤7)中所述第三次纯水清洗的清洗时间为3-5分钟。

进一步地,步骤3)中所述第一次纯水清洗、步骤5)中所述第二次纯水清洗和步骤7)中所述第三次纯水清洗的清洗温度为25-30℃。

进一步地,将步骤1)中所述印刷返工品插入用于固定的塑料盒后放入浸泡液中。

进一步地,步骤1)中浸泡所述印刷返工品的装置带有鼓泡功能,鼓泡气体为压缩空气。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:与现有技术相比,本发明的一种太阳能电池印刷返工品处理方法,通过有机溶剂的浸泡,使后续处理步骤中的清洗时间大大缩减,使用h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗效果更好,提高了印刷返工品制成太阳能电池的转换效率,提高了印刷返工品的利用率,提高了生产效率,缩短了生产周期,降低了生产成本。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

一种太阳能电池印刷返工品处理方法,包括步骤:

1)将印刷返工品放入浸泡液中,浸泡5-10分钟;浸泡液为有机溶剂;

2)将浸泡后的印刷返工品放入超声波清洗液中,进行超声清洗3-5分钟;

3)将超声清洗后的印刷返工品进行第一次纯水清洗;

4)将第一次纯水清洗后的印刷返工品放入稀盐酸溶液中进行酸洗,酸洗时间为1-3分钟;

5)将酸洗后的印刷返工品进行第二次纯水清洗;

6)将第二次纯水清洗后的印刷返工品放入h2o2和nh4oh的混合水溶液中进行清洗,清洗时间为1-3分钟;

7)将h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后的印刷返工品进行第三次纯水清洗;

8)将第三次纯水清洗后的印刷返工品进行烘干处理;

9)将烘干后的印刷返工品重新进行印刷。

由于丝网印刷过程中网孔堵塞、网版漏浆、印刷效果差等因素产生不合格的印刷品,为了节约成本,需要将这些印刷返工品进行处理后再利用。步骤1)中,使用有机溶剂对印刷返工品进行浸泡,由于丝网印刷使用的浆料成分中含有一部分有机物,通过有机溶剂的浸泡能够使浆料中的有机物溶解,浆料更容易被清洗脱落,从而使得后续清洗效果更好。盛放和浸泡液的装置带有鼓泡功能,鼓泡气体为压缩空气,能够加强在浸泡过程中的浸泡效果。在浸泡过程中,需要将印刷返工品插入用于固定的塑料盒后放入浸泡液中,能够避免印刷返工品在浸泡过程中发生晃动,进而造成印刷返工品损坏的情况。有机溶剂可以是酒精溶液,由于酒精溶液易挥发,所以浸泡过程需要保持室温。

步骤2)中的超声波清洗液为碱性清洗剂和水的混合液体,碱性清洗剂的浓度为10-25%,超声波频率为30-50mhz,超声波功率密度为0.3-0.5w/cm2,超声清洗的时间为3-5分钟。由于印刷返工品经过了有机溶剂的浸泡,大大缩短了超声清洗的时间,提高了印刷返工品处理的效率。

步骤3)中,对超声清洗后的印刷返工品进行第一次纯水清洗,清洗温度为25-30℃,清洗时间为1-3分钟。对印刷返工品表面的超声清洗液和浆料进行清洗。

步骤4)中,将经过第一次纯水清洗的印刷返工品放入稀盐酸溶液中进行酸洗,酸洗时间为1-3分钟,稀盐酸浓度为5-15%。利用稀盐酸的强腐蚀性对印刷返工品正面和背面浆料进行清洗,由于经过有机溶剂的浸泡,使用稀盐酸清洗的时间得到了大幅度缩减,提高了印刷返工品处理的效率。

步骤5)中将酸洗后的印刷返工品进行第二次纯水清洗,清洗温度为25-30℃,清洗时间为1-3分钟。对印刷返工品表面的稀盐酸和浆料进行清洗。

步骤6)中将经过第二次纯水清洗后的印刷返工品放入h2o2和nh4oh的混合水溶液中进行清洗,清洗时间为1-3分钟。混合水溶液中h2o2与混合水溶液的质量比为0.5-1.5:100,nh4oh与混合水溶液的质量比为1-2:100。h2o2和nh4oh的混合水溶液能够更加彻底的清洗正面和背面浆料残留,h2o2和nh4oh的混合水溶液为碱性溶液,通过h2o2的强氧化和nh4oh的溶解作用,使残留有机物沾污变成水溶性化合物,同时nh4oh能中和掉表面残留的稀盐酸,生成nh4cl,降低了印刷返工品表面的残液污染,从而提升了印刷返工品制成的太阳能电池的转换效率。h2o2和nh4oh的混合水溶液见光易分解,在清洗过程中需要进行遮光处理。

步骤7)中将经过h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后的印刷返工品进行第三次纯水清洗,清洗温度为25-30℃,清洗时间为1-3分钟。经过第三次纯水清洗后,能够将印刷返工品表面残留的水溶性化合物、h2o2和nh4oh混合水溶液等清洗液进行彻底的清洗。

步骤8)中将经过第三次纯水清洗后的印刷返工品进行烘干处理,烘干温度为70-80℃,烘干时间为25-30分钟。步骤9)中经过烘干后的印刷返工品重新进行印刷。

实施例一

太阳能电池印刷返工品处理方法,包括步骤:

1)将印刷返工品放入浓度90%以上的酒精溶液中,浸泡10分钟;

2)将浸泡后的印刷返工品放入碱性清洗剂的浓度为10%超声波清洗液中,进行超声清洗3分钟,超声波频率为30mhz,超声波功率密度为0.3w/cm2

3)将超声清洗后的印刷返工品进行第一次纯水清洗,清洗时间为5分钟,清洗温度为25℃;

4)将第一次纯水清洗后的印刷返工品放入稀盐酸溶液中进行酸洗,酸洗时间为1分钟,稀盐酸浓度为15%;

5)将酸洗后的印刷返工品进行第二次纯水清洗,清洗时间为5分钟,清洗温度为25℃;

6)将第二次纯水清洗后的印刷返工品放入h2o2和nh4oh的混合水溶液中进行清洗,混合水溶液中h2o2与混合水溶液的质量比为0.5:100,nh4oh与混合水溶液的质量比为1:100,清洗时间为3分钟;

7)将h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后的印刷返工品进行第三次纯水清洗,清洗时间为5分钟,清洗温度为25℃;

8)将第三次纯水清洗后的印刷返工品进行烘干处理,烘干温度为70℃,烘干时间为30分钟;

9)将烘干后的印刷返工品重新进行印刷。

本实施例中,印刷返工品在酒精溶液中的浸泡时间为10分钟,是步骤1)中浸泡时间最长的操作,通过长时间的酒精溶液浸泡,能够将丝网印刷工艺过程中使用浆料中含有的有机物溶解到酒精溶液中,使得浆料在后续的清洗更加容易被清洗脱落。由于通过步骤1)中酒精溶液的长时间浸泡,后续步骤中的超声清洗、酸洗以及h2o2和nh4oh的混合溶液清洗的清洗时间均能够进行缩减,提高了印刷返工品的利用率,提高了生产效率,缩短了生产周期,降低了生产成本。

实施例二

太阳能电池印刷返工品处理方法,包括步骤:

1)将印刷返工品放入浓度90%以上的酒精溶液中,浸泡5分钟;

2)将浸泡后的印刷返工品放入碱性清洗剂的浓度为25%超声波清洗液中,进行超声清洗1分钟,超声波频率为50mhz,超声波功率密度为0.5w/cm2

3)将超声清洗后的印刷返工品进行第一次纯水清洗,清洗时间为3分钟,清洗温度为30℃;

4)将第一次纯水清洗后的印刷返工品放入稀盐酸溶液中进行酸洗,酸洗时间为3分钟,稀盐酸浓度为5%;

5)将酸洗后的印刷返工品进行第二次纯水清洗,清洗时间为3分钟,清洗温度为30℃;

6)将第二次纯水清洗后的印刷返工品放入h2o2和nh4oh的混合溶液中进行清洗,混合水溶液中h2o2与混合水溶液的质量比为1.5:100,nh4oh与混合水溶液的质量比为2:100,清洗时间为1分钟;

7)将h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后的印刷返工品进行第三次纯水清洗,清洗时间为3分钟,清洗温度为30℃;

8)将第三次纯水清洗后的印刷返工品进行烘干处理,烘干温度为80℃,烘干时间为25分钟;

9)将烘干后的印刷返工品重新进行印刷。

本实施例中,为缩短生产周期,将酒精溶液的浸泡时间缩短至5分钟,并增大超声波的频率及功率密度,提高对浆料清洗的效率,缩短清洗时间,将h2o2和nh4oh的混合溶液中h2o2和nh4oh的浓度比例添加至最大,提高对印刷返工品表面的浆料及残留有机物沾污的清洗效率,并有效的中和酸洗后残留的稀盐酸,为缩短纯水清洗时间提供了前提。从而缩减了整个处理过程时间,提高了生产效率,缩短了生产周期,降低了生产成本。

实施例三

太阳能电池印刷返工品处理方法,包括步骤:

1)将印刷返工品放入浓度90%以上的酒精溶液中,浸泡8分钟;

2)将浸泡后的印刷返工品放入碱性清洗剂的浓度为20%超声波清洗液中,进行超声清洗2分钟,超声波频率为40mhz,超声波功率密度为0.4w/cm2

3)将超声清洗后的印刷返工品进行第一次纯水清洗,清洗时间为4分钟,清洗温度为27℃;

4)将第一次纯水清洗后的印刷返工品放入稀盐酸溶液中进行酸洗,酸洗时间为4分钟,稀盐酸浓度为10%;

5)将酸洗后的印刷返工品进行第二次纯水清洗,清洗时间为4分钟,清洗温度为27℃;

6)将第二次纯水清洗后的印刷返工品放入h2o2和nh4oh的混合溶液中进行清洗,混合水溶液中h2o2与混合水溶液的质量比为1:100,nh4oh与混合水溶液的质量比为1.5:100,清洗时间为2分钟;

7)将h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后的印刷返工品进行第三次纯水清洗,清洗时间为4分钟,清洗温度为27℃;

8)将第三次纯水清洗后的印刷返工品进行烘干处理,烘干温度为75℃,烘干时间为27分钟;

9)将烘干后的印刷返工品重新进行印刷。

本实施例中,通过选择适中的酒精溶液浸泡时间,并后续处理步骤中相适应的选择处理温度及清洗时间,使印刷返工品通过稀盐酸酸洗,以及h2o2和nh4oh的混合水溶液清洗后,能够提高印刷返工品制成太阳能电池的转换效率,提高印刷返工品的利用率,降低印刷返工品再次处理的概率,提高了生产效率,缩短了生产周期,降低了生产成本。

前述是对示例实施例的举例说明,并且不应被解释为对示例实施例的限制。虽然已经描述了一些示例实施例,但是本领域的技术人员将容易理解的是,在实质上不脱离本公开的新颖性教导和优点的情况下,示例实施例中的许多修改是可以的。因此,所有这些修改都意图被包括在如权利要求所限定的本公开的范围之内。因此,将理解的是,前述是对各种示例实施例的举例说明,而不应被解释为受限于所公开的特定的示例实施例,并且对所公开的示例实施例及其他示例实施例的修改意图包括在权利要求的范围之内。

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