[发明专利]一种气流保护湿法刻蚀扩散面的装置

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池制造过程中的湿法刻蚀的装置，具体是一种气流保护湿法刻蚀扩散面的装置。

背景技术

RENA Inoxiside 链式单面湿法刻蚀机台是使硅片在药液上漂浮达到刻蚀背面和侧边PN结的效果。但硅片在药液上漂浮，由于液体张力而浸入到边缘扩散表面，必然对扩散面的N型层或P型层造成影响，这是湿法刻蚀无法避免的缺陷。如图2 所示，目前RENA Inoxiside 链式湿法刻蚀机台可控制扩散面单边刻蚀线宽度的水平在0.5mm - 2.0mm，刻蚀线宽度越宽，扩散面刻蚀区域7面积越大，电池的有效受光面积会减少，从而导致短路电流降低，同时区域7的部分区域扩散方阻上升，会导致浆料的接触电阻上升，电池片的串联电阻增大，这两个因素都会造成电池片的效率降低。

Schmid链式单面湿法刻蚀是通过水膜保护上表面的扩散面，减少扩散面单边的刻蚀宽度。由于上表面水膜中水会溢到酸腐蚀液中，稀释酸腐蚀液，这样酸的补液量会增大，造成化学品的单耗会上升3倍以上，化学品的成本增加。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种气流保护湿法刻蚀扩散面的装置，通过采用该装置及其方法，减少现有湿法刻蚀工艺中对扩散面产生的多余刻蚀区域，增加电池的有效受光面积，提高电池效率。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种气流保护湿法刻蚀扩散面的装置，它包括：刻蚀机、刻蚀槽体、硅片、滚轮、腐蚀液液面、气泵、排气管、气孔、抽风机、抽风口和抽风管，所述的排气管位于硅片的上方，排气管上设有一排气孔，排气管和气泵相连，刻蚀机和刻蚀槽体的中间处设有抽风口，抽风口通过抽风管和抽风机相连。

作为本发明的进一步优选，所述的气孔输出的气体的方向与硅片的传输方向平行，气孔位于硅片中线的上方。待刻蚀的硅片进入刻蚀槽后，通过在硅片上方加气孔输出气体，在硅片上表面的扩散面形成从与硅片传输方向平行的硅片中线向两侧的气流，该气流在刻蚀时用来阻止酸腐蚀液从硅片侧面通过张力作用对扩散面的腐蚀，然后该硅片漂浮在刻蚀药液上进行常规湿法刻蚀。

作为本发明的进一步优选，所述的气泵的压力值限定为1~10kg/cm2，抽风机的压力限定为5~15kg/cm2，通过气泵对气孔进行输气，硅片两侧增加两排抽风口，抽风机通过抽风管将气孔出来的气体抽走，这样在硅片上表面的会形成从硅片中线向两侧的气流。

作为本发明的进一步优选，所述的气孔输出的气体为压缩空气或氮气，从气孔中被输出的压缩空气或氮气形成气流在刻蚀时来阻止酸腐蚀液从硅片侧面通过张力作用对扩散面的腐蚀，然后该硅片漂浮在刻蚀药液上进行常规湿法刻蚀，减少现有湿法刻蚀工艺中对扩散面产生的多余刻蚀区域，增加电池的有效受光面积，提高电池效率

有益效果：本发明提供的一种气流保护湿法刻蚀扩散面的装置，通过在刻蚀机的上方加设与气泵相连的排气管，排气管上设有的一排气孔的输出气体的方向与硅片的传输方向平行，在硅片的两侧设有抽风机相连的抽风口，实现利用气流在硅片表面形成保护层，减少现有湿法刻蚀工艺中对扩散面产生的多余刻蚀区域，增加PN 结的有效受光面积，提高光电转换效率，增加电池效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为现有技术中硅片扩散面的有效受光面积；

图3为通过采用本发明后硅片扩散面的有效受光面积。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1所示，本发明所述的一种气流保护湿法刻蚀扩散面的装置，它包括：刻蚀机1、刻蚀槽体2、硅片3、滚轮4、腐蚀液液面5、气泵6、排气管7、气孔8、抽风机9、抽风口10和抽风管11。

实施例1

先将排气管7与气泵6相连，然后将设有一排气孔8的排气管7水平置于硅片3的中线的上方，然后在刻蚀机1和刻蚀槽体2的中间处加设抽风口10，抽风口10通过抽风管11和抽风机9相连。

待刻蚀的硅片3进入刻蚀槽2后，启动气泵6，由气泵6向排气管7上的气孔8输送压缩空气，气泵6的压力值限定为1kg/cm2，启动抽风机9，抽风机9的压力限定为5kg/cm2，此时，通过气孔8向硅片3的上方输出压缩空气或者氮气，气孔8输出的空气或氮气的方向与硅片3的传输方向平行，此时，在硅片3上表面的扩散面形成从与硅片3传输方向平行的硅片中线向两侧的气流，该气流在刻蚀时用来阻止酸腐蚀液从硅片3侧面通过张力作用对扩散面的腐蚀，然后该硅片漂浮在刻蚀药液上进行常规湿法刻蚀。