[发明专利]一种晶硅太阳能电池生产中实施背抛光的方法

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池制造领域，特别是涉及一种在湿法刻蚀设备上实现硅太阳能电池生产中单面背抛光的方法。

背景技术

常规晶体硅太阳能电池生产中，会在电池片背面印刷铝背场，以达到钝化和提高背面光反射率的效果。如果在铝背场印刷前对硅片背面进行抛光处理，就可以形成平坦的背表面，有利于形成更均匀的背场和提高光反射率，从而减少背表面的复合和增加光谱响应，提高太阳能电池的转换效率。

目前在硅太阳能电池中，通过湿法刻蚀工序实现背抛光是一个很好的选择。以kuttler刻蚀设备为例，采用链式湿法刻蚀的主要流程及目的为: （1）硅片经过HF去除正面和背面的磷硅玻璃，使硅片达到疏水的效果。（2）硅片漂浮在HF/HNO₃的水溶液上，实现边缘和背面PN结的去除，同时达到一定的背抛光的效果；（3）KOH或NaOH溶液去除硅片表面的多孔硅，并中和硅片上的酸液；（4）HF酸去除硅片的氧化层。

尽管目前的这种湿法刻蚀能起到一定的背抛光作用，但其抛光的效果仍需要进一步的提高，因此，亟须发明一种新的工艺使目前湿法刻蚀的背抛光效果进一步完善。

发明内容

本发明是基于目前的湿法刻蚀的基础上，提供一种在硅太阳能电池生产中，实现背抛光的方法，该方法能够在不影响硅片正面的情况下，实现太阳能电池生产中背抛光的目标，操作简单，效果优越。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种晶硅太阳能电池生产中实施背抛光的方法，其采用一种新的湿法刻蚀的碱槽结构，所述碱槽分为两个独立的部分，分别为浸泡区和喷淋区，两个区域有独立的槽体并具有独立的控制功能，所述的控制功能包括控制碱液的浓度、温度以及补水和添加药液的功能；在所述碱槽的浸泡区采用“水上漂”的方式，通过碱液的腐蚀完成背抛光，在所述碱槽的喷淋区采用喷淋的方式，对硅片的正表面和背面进行喷淋，去除硅片表面的多孔硅。

作为一种优选，所述碱槽浸泡区的槽体长度为0.5m~1.5m，所述碱槽喷淋区的槽体长度为0.2m~1.0m。

作为一种优选，控制所述碱槽浸泡区温度为20℃~60℃，浓度为5%~40%；控制所述碱槽喷淋区温度为20℃~40℃，浓度为2%~10%。

本发明提供了一种新的湿法刻蚀设备的碱槽的设计方案，从而实现了利用碱槽进行背抛光的目标。一方面，该发明巧妙的将碱槽分成浸泡区和喷淋区两个独立的部分，可分别控制碱液的温度和浓度，以及补水和添加药液。另一方面，在浸泡区硅片通过“水上漂”的方式，在较高温度和浓度的碱液的作用下实现单面背抛光；喷淋区则控制相对较低的温度和浓度，更全面的对硅片的上下表面喷淋去除多孔硅。

具体实施方式

一种利用湿法刻蚀实现背抛光的方法，以kuttler设备为例，具体实施方法为：（1）对刻蚀设备的碱槽进行新的设计，将碱槽分成浸泡区和喷淋区两个独立的部分，能独立的控制碱液的浓度、温度，以及其他相关的补水和添加药液。其中，浸泡区的槽体长度为0.6m，喷淋区的槽体长度为0.2m。（2）碱槽的两个槽体按一定的浓度进行配槽：浸泡区碱液浓度30%，喷淋区碱液浓度为5%；浸泡区温度控制在50℃，喷淋区温度为20℃。（3）硅片经过刻蚀设备的刻蚀槽后经水洗槽，再经风刀吹干，进入碱槽的浸泡区，硅片在浸泡区采用“水上漂”的方式通过，碱液对硅片进行背抛光。经过浸泡区后，硅片背面的碱液通过风刀吹落到槽体中。背抛光过程完成后，硅片进入喷淋区主要对硅片正面进行清洗去除多孔硅。（4）用HF酸去除硅片的氧化层。