[发明专利]太阳能电池制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制作技术领域，特别是一种太阳能电池制绒方法。

背景技术

太阳能电池片制作中，硅片表面的制绒是第一步工序，也是十分关键的一个工艺步骤。目前多采用化学药液与硅片的表面反应进行制绒，制绒过程中对制绒药液的消耗量极大，设备成本，废液处理成本也很高。因为化学制绒而增加的硅片表面面积有限，硅片表面反射率大于20%，直接影响了最后的电池片转换效率。

专利文献CN102189490A公开了一种太阳能电池用单晶硅片的机械式制绒方法，其采用喷砂的方法对硅片进行制绒，但是采用这种喷砂制绒方法制作的硅片，制绒均匀性差，损伤层无法去除，电池过尖峰出现几率高引起电池组件功率衰减大，不利于提高太阳能电池的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种太阳能电池制绒方法，克服机械喷砂制绒表面缺陷多的缺陷，提高制绒效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能电池制绒方法，首先采用金刚石砂喷砂的方法处理硅片的表面，喷砂处理后的硅片首先采用HF和HNO3的混合溶液进行清洗，然后采用KOH溶液清洗。

为达到较好的制绒效果，进一步限定，HF和HNO3的混合溶液的质量百分数为5%~10%，混合比例为5:1~2，在HF和HNO3的混合溶液中的处理时间为1~10min，KOH溶液的质量百分数为3%~8%，处理时间为1~5min。

KOH溶液清洗后的硅片依次进行水洗、烘干。

为了进一步提高喷砂制绒的效果，优选金刚石砂选择颗粒粒度在2~10um的金刚石砂，金刚石砂是带尖角的八面体结构。

为了进一步提高喷砂制绒的效果，优选采用高速气流通过喷嘴将金刚石砂喷射在硅片表面，喷嘴气压为0.1Mpa~2Mpa。

本发明的有益效果是：采用机械喷砂制绒方法，可减少使用制绒药液，降低废液处理成本。有规则的金属砂颗粒冲击硅片表面形成类金字塔的绒面结构，并有较好的均匀性，通过HF和HNO3的混合溶液和KOH溶液处理机械制绒后的表面,去除机械喷砂后形成的表面损伤层，并大大减少绒面过尖峰的出现，避免在组件端的功率衰减。形成的较规则的缺陷少的硅片绒面，大大降低硅片表面的光反射率，提高了电池片转换效率。

附图说明

图1是本发明的制绒流程图；

具体实施方式

一种太阳能电池制绒方法，首先筛选颗粒粒度小于10um的金刚石砂作为喷砂用金刚石砂，金刚石砂外形形状要求是带尖角的八面体结构。利用高速气流将金刚石砂喷射在硅片表面，由于急速的冲击作用，使得硅片表面被八面体金刚石砂冲击出类似倒金字塔的形状。在金刚石砂冲击硅片表面完成后，将表面的金刚石砂利用气体吹走，并进行回收，实现多次重复利用。最后对硅片表面进行去损伤层清洗，对硅片表面进行去损伤层清洗的过程为：首先采用HF和HNO3的混合溶液进行清洗，然后采用KOH溶液清洗。

结合图1所述的流程图，对本发明的优选实施例进行说明：

首先选择颗粒粒度的2~10um的金刚石砂作为喷砂用金刚石砂，金刚石砂的形状为八面体结构，有较好的耐磨性。硅片进入制绒腔室后，被放置在有真空吸附的承载盘上面，承载盘大小与硅片尺寸相当，可做多个排列。金刚石砂喷注头可以活动，运动速度在3-20mm/s可调。喷注头上面布置一排小喷嘴，喷嘴直径在2-30mm。喷嘴气压在0.1Mpa~2Mpa可调，喷注头距离硅片距离在10~100mm可调。硅片完成金刚石制绒处理后，进行硅片表面清扫，清扫由与水平面倾斜30~60度角的气嘴吹气完成。清扫一方面可实现对硅片表面的清洁，另一方面可回收金刚石砂，实现金刚石砂的重复利用。最后对硅片进行损伤层去除，HF和HNO3的混合溶液的质量百分数为5%~10%，混合比例为5:1~2，在HF和HNO3的混合溶液中的处理时间为1～10min，再进行KOH溶液清洗，KOH溶液的质量百分数为3%~8%，处理时间为1~5min。一方面中和酸液，另一方面去除硅片表面的多孔硅，最后进行水洗和烘干，完成硅片的制绒工艺。