[发明专利]一种太阳能单晶硅电池的单面抛光工艺

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，特别涉及一种太阳能单晶硅电池的单面抛光工艺。

背景技术

在太阳能晶硅常规电池的生产中，一般采用制绒工艺或抛光工艺对背面进行处理，背面抛光由于具有以下优点而被各企业关注：1）背面反射率增加，提高长波长的光在电池片内的吸收从而提高光电转换效率；2）改善背面接触，常规电池工艺中电池背面用到的导电铝浆中的铝粉颗粒约为5-20μm，硅片制绒后形成的金字塔绒面大小在1-5μm，铝粉在与电池背面接触时由于金字塔有一定的架空作用，使得接触面积较小，若背面改为抛光面，铝粉就可以与电池背面充分接触，降低接触电阻；3）改善背面钝化，由于抛光背表面与制绒背表面相比有更小的表面积，因此硅表面的悬挂键更少，更容易被钝化。

现有的抛光工艺有链式酸抛光、双面碱抛光和链式碱抛光。其中链式酸抛光中用到硝酸和氢氟酸(如CN 102569502 A专利的记载)，对环境有较大的影响，而且污水处理成本较高，抛光效果不理想而不被大家采用；双面碱抛光由于同时对硅片正反两面抛光，对硅片厚度消减（通常称为“减薄”）过大，导致在后序工序生产中碎片率较高，也不被大家认可；现在常用的是链式碱抛光，可以在刻蚀阶段同时完成刻蚀与背抛光，但该技术需要的设备较为昂贵，而且每次反应液配置量大，在生产过程中进行细微调整较为困难。

发明内容

本发明的目的在于解决双面抛光对单晶硅片减薄量过大，导致硅片过薄的问题；链式单面碱抛光抛光液反应难控制的问题；链式酸抛光污染大，废水处理困难的问题，提供一种太阳能单晶硅电池的单面抛光工艺，具有抛光液无金属离子污染、硅片减薄量低、抛光液调整方便、设备成本低的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种太阳能单晶硅电池的单面抛光工艺，所述的单面抛光工艺步骤如下：

（1） 前道工艺：首先将单晶硅片在质量浓度为12-16%的NaOH溶液中预清洗30-50s，再用纯水洗净；接着在制绒液中进行制绒，在单晶硅片正面、背面形成金字塔绒面结构，并经纯水清洗和甩干；然后在单晶硅片正面进行磷扩散，形成n型发射极，扩散电阻范围为70-75R_□；用体积浓度为8-12%的HF溶液将单晶硅片表面的磷硅玻璃清洗干净，并甩干；最后在单晶硅片正面用PECVD法沉积一层氮化硅减反射膜；

（2）背面抛光：将前道工艺制得的单晶硅片装入硅片篮中，放入化学抛光槽中进行背面抛光，背面抛光时的温度为65-85℃，时间为5-15min，抛光液各组分及其体积百分含量如下：四甲基氢氧化铵或甲基三乙基氢氧化铵 15-20%，异丙醇3-5%， 十二烷基三甲基氯化铵0.5-1%，纯水余量；

（3） 丝网印刷与烧结：在步骤（2）处理完的单晶硅片的正面、背面通过丝网印刷制电极，烘干和烧结，使之与单晶硅片形成欧姆接触，获得背面抛光单晶硅电池。

本发明采用的碱抛光工艺采用化学槽式反应，具有抛光液无金属离子污染、硅片减薄量低、无需刻蚀工艺、抛光液调整方便、设备成本低的优点，可以很好的解决双面抛光对单晶硅片减薄量过大，导致硅片过薄的问题；链式单面碱抛光抛光液反应难控制的问题；链式酸抛光污染大，废水处理困难的问题。

作为优选，步骤（1）中预清洗使用的NaOH溶液的温度控制在70-90℃。

    作为优选，步骤（1）中，制绒液各组分的组成及其质量百分含量为：1-1.5%的NaOH，0.1-0.3%的Na₂SiO₃，2.5-3.5%的异丙醇，水余量

作为优选，制绒的温度控制在70-90℃，时间为15-30min。

作为优选，步骤（1）中所述氮化硅减反射膜厚度为65-75nm，折射率为1.9-2.1。

本发明的有益效果是：具有抛光液无金属离子污染、硅片减薄量低、无需刻蚀工艺、抛光液调整方便、设备成本低的优点。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

 

实施例1：