[发明专利]一种太阳能电池片去背结及抛光方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池片背面抛光方法，属于太阳能光伏技术，特别涉及晶体硅太阳能电池。

背景技术

人类社会发张离不开能源，能源是一切生产力的动力之源。石油、煤炭、天然气是目前应用最多的三大基础能源，但三者都是不可再生，随着开采的不断深入将日渐枯竭。太阳能绿色环保，用之不尽取之不竭，被认为是最有可能取代传统能源技术的一种。

电池片是太阳能电池的核心部件，其制备主要经历以下几个步骤：1)清洗和制绒；2)扩散掺杂；3)磷硅玻璃清洗与边缘刻蚀；4)PECVD氮化硅镀膜；5)金属电极印刷和烧结。其中扩散掺杂是在太阳能电池片正面产生p-n结，大多采用管式扩散炉，在p-n结在扩散过程中会产生一层磷硅玻璃层(简称PSG，为富含磷元素的二氧化硅层)。PSG层会对后续镀膜和烧结工艺产生不良影响，并且扩散后硅片的边缘和正面均存在p-n结，会导致硅片两面电极的导通漏电，降低电池对光生电流的收集效率。

去背结及抛光处理可以避免电池片正面和背面连通引起的短路，增加电池背面的反射率，使得长波长的光经背面反射再次回到电池的有源层进行再次利用，提高了入射光的利用效率，增加了红外光响应，直接提升了量子效率。经过抛光的电池片背面光滑平整，也为下一步背面钝化薄膜的制备提供了良好的衬底基础。

目前去背结及抛光方法是采用俗称“水上漂”的工艺，处于PECVD制备之前。具体过程是用液体的表面张力，让电池片漂浮在腐蚀液上方，正面不接触腐蚀液，仅背面及四周接触腐蚀液，从而去除电池片周边及底部的PSG，再用碱液对电池片进行抛光。由于电池片正面有未去除的PSG保护，所以不会被抛光。经过抛光过后的电池片在用酸液处理去除正面的PSG。但是，这样的工艺对设备的精度要求较高，要求液面不能有大的抖动，否则会使液面漫过电池片的正面将正面的p-n结腐蚀掉，而且需要精确测量和补充、更换腐蚀液，设备基本靠高价进口。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种太阳能电池片去背结及抛光方法，可以去除扩散掺杂过程中产生的PSG层和背面p-n结，并对电池片背面达到抛光的目的。其工艺简单，对设备要求低，能大大降低太阳能电池的生产成本。

为达到以上目的，本发明所述一种太阳能电池片去背结及抛光方法包括以下步骤：

步骤1：去PSG层，将经过扩散掺杂的电池片，浸泡在HF溶液中，去除扩散掺杂过程中产生的PSG；

步骤2：清洗，将上述电池片，用纯化水清洗去除电池片残留的HF；

步骤3：PECVD氮化硅镀膜，将上述电池片，进行PECVD氮化硅镀膜工艺处理，在电池片正面制备一层氮化硅薄膜。

步骤4：去背结及抛光，将上述电池片，浸泡在四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液中，由于电池片上表面存在一层氮化硅薄膜可以保护正面不被TMAH反应，从而达到背面去除p-n结和抛光的目的。

步骤5：清洗，将上述电池片，用纯化水清洗去除电池片片上残留的TMAH碱液。

步骤6：风干，将上述电池片，采用热风风刀将上述电池片吹干。

进一步的，步骤1中所述HF溶液的质量浓度为5％～10％，浸泡时间为150s～300s，反应温度为室温。

进一步的，步骤2所述的纯化水清洗方式为，先采用溢流清洗，快速除去电池片上残留的HF，随后采用慢提拉的方式进行漂洗，进一步去除电池片上残留的杂质。

进一步的，步骤4中所述TMAH碱液的质量浓度为25％～28％，浸泡时间为90s～120s，处理温度为60℃～80℃。

进一步的，步骤5所述的纯化水清洗方式为，先采用溢流清洗，快速除去电池片上残留的TMAH，随后采用慢提拉的方式进行漂洗，进一步去除电池片上残留的杂质。

本发明的有益效果是可以去除电池片扩散掺杂过程中产生的PSG层和背面p-n结，同时达到背面抛光的目的。本发明的突出优点是：1)去PSG层时，采用单一的HF，污水成分单一便于回收处理，有利于环境保护；2)采用有机碱TMAH进行去背结及抛光处理，在电池片表面不会引入金属离子；3)与传统“水上漂”工艺相比，将PECVD氮化硅镀膜工艺安排去PSG层和去背结及抛光工艺之间，HF和TMAH处理都是采用全浸泡的方式，工艺简单，对设备要求低。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种太阳能电池去背结及抛光方法，可以分为以下几个步骤：