[发明专利]一种背面抛光硅片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池背面抛光工艺的制备方法，主要应用于晶体硅电池转化效率提升方面，具体地说是一种背面抛光硅片的制备方法。

背景技术

近十年来太阳能光伏发电成为新能源中发展最为迅速的分支之一。太阳能光伏发电中晶体硅太阳能电池是应用最广泛的电池类型。约占80%的市场份额。2011年全球光伏新增装机容量超过27GW。

太阳能电池的转化效率是衡量一个光伏企业技术水平的重要标准，传统电池生产线目前已无法大幅度提升效率，然而新型的选择性发射极电池、N型电池等等虽然提高了效率，同时也大大增加了设备成本、工艺风险。传统电池背面刻蚀粗糙，导致光在硅片体内吸收较低，影响短路电流，背面抛光的使用能明显提高电池转化效率，它增加了光在电池内部的反射，有效提升了对长波光的吸收，有效提升了电池短路电流。此外，该工艺可以直接在传统生产线上实现，无需新增设备。

发明内容

本发明的目的是针对目前电池片长波光吸收低的问题提出了一种增加光吸收的背面抛光硅片的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种背面抛光硅片的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)将已扩散的硅片用氢氟酸、硝酸的混合液清洗表面磷硅玻璃，清洗时间控制在3-5min；

(2)把步骤(1)清洗完的硅片送入湿法刻蚀机，刻蚀时间2-6min，刻蚀液为强酸性溶液；

(3)将步骤(2)得到的硅片用氢氧化钠溶液浸泡，去除反应生成的多孔硅，氢氧化钠溶液质量浓度为4%-6%，浸泡时间为20-40s；

(4)将步骤(3)得到的硅片用氢氟酸溶液浸泡清洗，中和表面碱液，氢氟酸溶液的质量浓度为7%-9%，浸泡时间为20-40s；

(5)将步骤(4)得到的硅片用纯水冲洗，冲洗时间为30-40s；

(6)用风刀吹干步骤(5)得到的硅片，热风温度为30-50℃。

本发明步骤(1)中氢氟酸和硝酸的质量浓度分别为49%、68%，氢氟酸、硝酸的体积比为3：14，清洗磷硅玻璃4min。

本发明步骤(2)中强酸性溶液为氢氟酸、硝酸、硫酸的混合液，所述氢氟酸、硝酸、硫酸的混合液的质量浓度分别为49%、68%、98%，且它们的体积比为1:10:7。

本发明步骤(2)中湿法刻蚀机速度在0.8-1.2m/min。

本发明步骤(3)中氢氧化钠溶液质量浓度为5%，浸泡30s。

本发明步骤(4)中氢氟酸溶液质量浓度为8%，浸泡30s。

本发明的有益效果：本发明所使用的背面抛光制备的电池在生产中不增加新型设备，可由传统槽式制绒机，链式刻蚀机完成。通过背面抛光工艺，电池片增加了长波光吸收，有效提升电池片短路电流，从而提高电池片转化效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1。一种背面抛光硅片的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)将已扩散的硅片用质量浓度为49%的氢氟酸溶液和质量浓度为68%的硝酸溶液混合在一起清洗表面磷硅玻璃，清洗时间控制在4min，其中氢氟酸、硝酸的体积比为3：14；

(2)把步骤(1)清洗完的硅片送入湿法刻蚀机，湿法刻蚀机速度为1.0m/min，刻蚀时间4min，刻蚀液为氢氟酸、硝酸、硫酸的混合液，所述氢氟酸、硝酸、硫酸的混合液的质量浓度分别为49%、68%、98%，且它们的体积比为1:10:7；

(3)将步骤(2)得到的硅片用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液浸泡，去除反应生成的多孔硅，浸泡时间为30s；

(4)将步骤(3)得到的硅片用质量浓度为8%的氢氟酸溶液浸泡清洗，中和表面碱液，浸泡时间为30s；

(5)将步骤(4)得到的硅片用纯水冲洗，冲洗时间为35s；

(6)用风刀吹干步骤(5)得到的硅片，热风温度为45℃。

实施例2。一种背面抛光硅片的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)将已扩散的硅片用质量浓度为49%的氢氟酸溶液和质量浓度为68%的硝酸溶液混合在一起清洗表面磷硅玻璃，清洗时间控制在3min，其中氢氟酸、硝酸的体积比为3：14；

(2)把步骤(1)清洗完的硅片送入湿法刻蚀机，湿法刻蚀机速度为1.2m/min，刻蚀时间4min，刻蚀液为氢氟酸、硝酸、硫酸的混合液，所述氢氟酸、硝酸、硫酸的混合液的质量浓度分别为49%、68%、98%，且它们的体积比为1:10:7；