[发明专利]太阳能电池抛光工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池抛光工艺，属于太阳能光伏电池制造技术领域。

背景技术

近几年来，晶体硅太阳能电池的技术取得了很大的进展，新型前表面电极制备技术已经取得了明显的效果，而下一步新型背面结构是目前研发的热点。综合考虑光学和电学性能，背面钝化的新结构电池可以同时具备低的背表面复合速率和高的背反射能力，具有很好的应用前景。该技术主要就是将AL2O3薄膜(或SiO2/SiNx等其它可钝化太阳电池的介质膜)，作为P型太阳能电池背面钝化膜(或N型电池正面)，主要目的就是让阳光在电池中产生电子及电动，可以安全的到达电路，而不是像其他技术般阳光在电池中产生电子后又双双结合掉、使到达电路因而受阻，这可使电池的转换效率提升1%。对于这种背面钝化介质膜的高效太阳电池来说，背面抛光是一项关键的技术。背面抛光可以消除背面PN结引起的漏点，另一方面可以获得较为平坦的背表面，经介质膜钝化后，可以获得比绒面结构的背表面更低的表面复合速率，同时增强内背表面的反射率，提高太阳电池的长波相应。

目前背面抛光一般采用湿法刻蚀方法实现，在光伏电池方面一般使用的工艺是：1）热碱浸泡刻蚀，该方法缺点是较难进行单面刻蚀，要做单面刻蚀需要对正面做掩模，这样增加工序，提高工艺成本，较多用在实验研发阶段；2）HF/HNO3混酸体系刻蚀，可采用硅片漂浮在混酸药液中也可采用滚轮带液刻蚀的方法来实现，一般进行单面刻蚀，但是刻蚀效果不如浸泡刻蚀效果好。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池抛光工艺，是在目前常规的滚轮带液刻蚀方法的改进升级，解决现有抛光工艺存在的上述不足，通过本发明使用更少的化学药液量，降低电池工艺成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种太阳能电池抛光工艺，包括槽体和槽体内的电解液，其特征是，所述的电解液采用10~35% 浓度的HF溶液，阳极电极直接植入滚轮上，阳极电极和槽体内的阴极电极接电源，电流控制在不大于10A, 电压控制在不大于36V,通过滚轮带液的方式对硅片背面进行抛光处理，滚轮带液转动的时候阳极电极可与硅片接触，从而使硅片形成阳极。

所述电解液亦可是HF+H₃PO₄的混合溶液或碱溶液作为电解液，碱溶液为NaOH或KOH，浓度为10~50%。

所述电解液采用HF溶液或HF+H₃PO₄的混合溶液时，阳极电极采用铂电极；电解液采用磷酸时，阳极电极采用金作为电极，磷酸浓度为10~50%。

所述滚轮电解液中可加入醋酸或醇辅助试剂。

所述与硅片接触的这部分滚轮采用惰性金属导电材料制备，并与相邻滚轮拼接。

本发明工艺较HF/HNO3单面刻蚀抛光效果要好，不仅工艺容易控制，而且由于通入电流增强了化学反应强度，与不通电流工艺相比达到相同刻蚀效果，使用更少的化学药液量，所以也节约了化学药液的使用量，降低电池工艺成本。

附图说明

图1为本发明刻蚀过程的示意图；

图2本发明硅片和阳极都浸没在电解液中的刻蚀过程的示意图；

    图中，1槽体，2电解液，3滚轮，4阴极电极，5硅片，6阳极电极，7传送滚轮，8电源。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本发明，如图1所示，本发明在槽体1内采用10~35% 的氢氟酸溶液（HF）作为电解液2，或采用HF+ H₃PO₄的混合溶液或碱溶液，各种电解液2中可加入其它辅助试剂，如HF电解液可加入醋酸或醇起到稳定反应或增强反应动力，阳极电极6直接植于滚轮3表面，阳极电极6和槽体1内的阴极电极4接电源8，通过滚轮3带液的方式对硅片5背面进行抛光处理。滚轮3带液转动的时候阳极电极6可与硅片5接触，从而使硅片5形成阳极，达到刻蚀的目的。其中与硅片5接触的滚轮3表面的阳极电极6采用惰性金属导电材料制备。

如图2所示，在需要双面抛光或双面刻蚀的时候，本发明中的硅片5和阳极都浸没在电解液2中，通过传送滚轮7将硅片5传送到滚轮3上。滚轮3和传送滚轮7都是通过马达完成驱动，上下滚轮通过齿轮咬合同步转动，这是目前常规滚轮带液刻蚀采用的方法。