[发明专利]一种改善晶硅太阳能电池片中异常片的方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体晶体硅及太阳能电池制造技术领域，涉及一种改善晶硅太阳能电池片中异常片的方法，可以提高产品的合格率和光电转化效率。

背景技术

在太阳能电池分选测试中，经常出现异常片。异常片具体表现形式为：串联电阻Rs大(Rs大于10mΩ)，填充因子FF小(正常的FF＝70％-75％)，按照分档规则，属于TRASH片。将异常片拿到烧结炉内进行重烧，背面出铝珠，并且效率改善不大。

目前改善烧结的情况有退火炉，改善电池片的钝化效果。普通的氢退火炉有以下缺点：1、不利于规模化生产；2、设备使用氢气退火，安全系数低；3、电池片经过两次高温过程，热应力加剧，碎片率会增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足之处，提出一种改善晶硅太阳能电池片中异常片的方法，在不影响电池片外观的情况下，改善晶硅太阳能电池片中的异常片，即提高电池片的合格率和光电转化效率，使之成为正常片。

本发明的技术方案是：

一种改善晶硅太阳能电池片中异常片的方法，将异常片浸没在质量浓度为1％-5％的HF酸中30秒-90秒后，用去离子水漂洗，氮气吹干即可；所述异常片为电性能参数中串联电阻Rs大于10mΩ，填充因子FF小于75％，且光电转换效率低于17％的晶硅太阳能电池片。

优选将异常片浸没在质量浓度为5％的HF酸中60秒。

优选用去离子水漂洗55秒-65秒，以将HF酸去除干净为宜。

最后将氮气吹干后的电池片拿到分选测试仪上重新分选测试，，选出合格产品。

下面对本发明做进一步的解释和说明：

本发明的原理如下：

目前烧结炉采用只需一次烧结的共烧工艺，同时形成上下电极的欧姆接触。银浆，银铝浆、铝浆印刷过的硅片，经过烘干使有机溶剂完全挥发，膜层收缩成为固状物紧密粘附在硅片上，这时可视为金属电极材料层和硅片接触在一起。当电极金属材料和半导体单晶硅加热达到共晶温度时，单晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金电极材料中。单晶硅原子溶入到电极金属中的整个过程是相当快的，一般只需几秒钟时间。溶入的单晶硅原子数目取决于合金温度和电极材料的体积，烧结合金温度越高，电极金属材料体积越大，则溶入的硅原子数目也越多，这时的状态被称为晶体电极金属的合金系统。如果此时温度降低，系统开始冷却形成再结晶层，这时原先溶入到电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来，也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延层。如果外延层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型相同的杂质成份，这就获得了用合金法工艺形成欧姆接触；如果在结晶层内含有足够量的与原先晶体材料导电类型异型的杂质成份，这就获得了用合金法工艺形成P-N结。由于烧结过程快，不可避免地出现有极少数片子欠烧的情况，上下电极未形成好的欧姆接触，造成Rs大，FF小，效率低。

本发明通过控制酸的处理时间和酸的浓度来达到提高光电转化率，HF酸电离出的H+和F-，通过该变晶体内部的显微结构，钝化悬挂键，使上下电极形成良好的欧姆接触，Rs变小，光电转换效率得到提升。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

本发明的一种改善晶硅太阳能电池片中异常片的方法，处理后异常片的Rs和填充FF恢复正常，效率η也恢复正常，不用设备投资，不用危险气体，灵活方便，同时不会产生第二次高温过程，避免了热应力。该方法能够有效提高弥补烧结缺陷，提高晶硅太阳能电池的光电转换效率(提高1％以上)，从而提高电池片的合格率。

具体实施方式

实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，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。

实施例1：

本发明以单晶为例来进行说明。

异常片1的电性能参数如下：串联电阻Rs为21mΩ，填充因子FF为69.5％，且效率为15.93％。

将异常片浸没在质量浓度为5％的HF酸中30秒后，用去离子水漂洗干净(60秒)，氮气吹干即可；将处理后的电池片拿到分选测试仪上重新分选测试，结果见表1，产品合格。可见本发明能够明显地改善太阳能电池片出现的异常片，提高电池片的光电转化效率(提高1.5％)，提高成品的合格率。该方法耗时短，处理效率高，可操作性很强。

实施例2：

本发明以单晶为例来进行说明。