[发明专利]一种湿法刻蚀设备及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，特别是涉及一种湿法刻蚀设备。本发明还涉及一种应用上述湿法刻蚀设备的湿法刻蚀工艺。

背景技术

在制造太阳能电池的过程中，需要在硅片的表面扩散制结，在此过程中硅片的表面（包括边缘）不可避免地扩散上磷，会造成短路，所以，在太阳能电池的制作过程中，为了确保太阳能电池的正面和背面绝缘，在磷扩散工艺后，还需要对硅片进行刻蚀工艺处理。

目前，在太阳能电池的制作过程中多使用湿法刻蚀工艺，湿法刻蚀工艺的原理为：用氢氟酸、硝酸和硫酸按照预定的比例配合混合酸，对硅片的背面和侧面进行腐蚀，从而达到硅片正面和背面绝缘的效果。

在湿法刻蚀过程中，待刻蚀硅片放置在刻蚀槽内，通过滚轴支撑，滚轴在传动机构的带动下旋转，从而带动放置在其上的待刻蚀硅片在刻蚀液液面移动，刻蚀液粘附在待刻蚀硅片的背面和侧面，通过化学反应对待刻蚀硅片进行刻蚀。理论上来说，待刻蚀硅片的背面与刻蚀液液面保持在同一高度，在实际刻蚀时，待刻蚀硅片的背面会略高于刻蚀液液面，防止待刻蚀硅片完全浸润在刻蚀液中无法移动，同时为了保证待刻蚀硅片的背面能够与刻蚀液接触，待刻蚀硅片的背面与刻蚀液液面之间的垂直距离又不宜设置过大，如此，刻蚀液在液面张力作用下容易粘附至待刻蚀硅片的正面，对待刻蚀硅片的正面造成腐蚀，扩大其刻蚀边，从而降低太阳能电池的有效受光面积，减小发电量。

此外，刻蚀槽内的滚轴是通过若干支架支撑的，支架与滚轴垂直设置。目前常见的结构中，支架与滚轴之间存在间隙，如图1所示，支架1’上具有弧形凹槽，滚轴2’放置在支架1’的弧形凹槽内，但滚轴2’的外周面与弧形凹槽的的底壁存在一定距离，刻蚀过程中，滚轴2’受到刻蚀液的张力容易下陷，从而产生反液现象，使得刻蚀液腐蚀待刻蚀硅片的正面，进一步导致刻蚀边增大或不规则，降低太阳能电池的有效受光面积。

有鉴于此，如何对湿法刻蚀设备进行改进，以减小待刻蚀硅片的刻蚀边，增加太阳能电池的有效受光面积，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿法刻蚀设备，该湿法刻蚀设备可以减小待刻蚀硅片的刻蚀边，提高太阳能电池的有效受光面积，增加发电量。本发明的另一目的是提供一种湿法刻蚀工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供一种湿法刻蚀设备，包括刻蚀槽和多个用于支撑待刻蚀硅片的滚轴，多个所述滚轴平行设置于所述刻蚀槽内，且通过若干支架支撑，所述支架与所述滚轴垂直设置；所述滚轴至少分为两段，在其接合处中的一处设置有支架，且该支架高于其余支架。

优选地，所述滚轴的最高处设于其中部位置。

优选地，所述支架具有支撑所述滚轴的凹槽，所述滚轴的外周面与所述凹槽的内壁贴合。

优选地，还包括排风表，用于监控湿法刻蚀设备外围的排风量。

本发明通过对湿法刻蚀设备进行改进，减小了待刻蚀硅片的刻蚀边。具体地，本方案中支撑待刻蚀硅片的滚轴至少分为两段，其接合处中的一处设置有支架，且该支架高于其余支架，如此设置，位于该支架两侧的滚轴部呈倾斜状态，从而被其支撑的待刻蚀硅片也呈倾斜状态；待刻蚀硅片倾斜设置，其与刻蚀液液面存在夹角，刻蚀过程中，可以利用刻蚀液的液面张力使刻蚀液粘附在待刻蚀硅片的背面和侧面，与背景技术中待刻蚀硅片的背面与刻蚀液液面平行相比，整体上增大了待刻蚀硅片背面与刻蚀液液面之间的距离，从而刻蚀液不容易爬升至待刻蚀硅片的正面，进而减小待刻蚀硅片的刻蚀边，提高太阳能电池的有效受光面积，增大发电量。

本发明还提供一种湿法刻蚀工艺，待刻蚀硅片在滚轴的带动下在刻蚀液液面上移动，刻蚀液腐蚀待刻蚀硅片的背面和侧面；所述待刻蚀硅片与刻蚀液液面呈预定夹角，以便刻蚀液粘附至待刻蚀硅片的背面和侧面。

由于上述湿法刻蚀设备具备上述技术效果，所以应用该湿法刻蚀设备的湿法刻蚀工艺也具备相同的技术效果，这里不再赘述。

优选地，所述待刻蚀硅片的背面与刻蚀液液面的最大距离为0.3cm～0.4cm，最小距离为0。

优选地，对湿法刻蚀设备的抽风量进行调整，先粗调使待刻蚀硅片的正面出现黑色阴影，再微调将黑色阴影调整为一条黑线。

优选地，对湿法刻蚀设备的进风量进行调整，调节进风滤棉的厚度，以免所述待刻蚀硅片在刻蚀槽内抖动。

优选地，在湿法刻蚀之前对所述待刻蚀硅片进行氧化处理。

优选地，所述氧化处理的时间为10分钟～15分钟。

附图说明

图1为现有技术中湿法刻蚀设备的支架与滚轴之间的结构示意图；