專利名稱：一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝。
背景技術(shù)：
在太陽能晶硅常規(guī)電池的生產(chǎn)中，一般采用制絨工藝或拋光工藝對背面進(jìn)行處理，背面拋光由于具有以下優(yōu)點(diǎn)而被各企業(yè)關(guān)注1)背面反射率增加，提高長波長的光在電池片內(nèi)的吸收從而提高光電轉(zhuǎn)換效率；2)改善背面接觸，常規(guī)電池工藝中電池背面用到的導(dǎo)電鋁漿中的鋁粉顆粒約為5-20 μ m,硅片制絨后形成的金字塔絨面大小在1-5 μ m,鋁粉在與電池背面接觸時由于金字塔有一定的架空作用，使得接觸面積較小，若背面改為拋光 面，鋁粉就可以與電池背面充分接觸，降低接觸電阻；3)改善背面鈍化，由于拋光背表面與制絨背表面相比有更小的表面積，因此硅表面的懸掛鍵更少，更容易被鈍化?，F(xiàn)有的拋光工藝有鏈?zhǔn)剿釖伖?、雙面堿拋光和鏈?zhǔn)綁A拋光。其中鏈?zhǔn)剿釖伖庵杏玫较跛岷蜌浞?如CN 102569502 A專利的記載)，對環(huán)境有較大的影響，而且污水處理成本較高，拋光效果不理想而不被大家米用；雙面堿拋光由于同時對娃片正反兩面拋光，對硅片厚度消減(通常稱為“減薄”)過大，導(dǎo)致在后序工序生產(chǎn)中碎片率較高，也不被大家認(rèn)可；現(xiàn)在常用的是鏈?zhǔn)綁A拋光，可以在刻蝕階段同時完成刻蝕與背拋光，但該技術(shù)需要的設(shè)備較為昂貴，而且每次反應(yīng)液配置量大，在生產(chǎn)過程中進(jìn)行細(xì)微調(diào)整較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決雙面拋光對單晶硅片減薄量過大，導(dǎo)致硅片過薄的問題；鏈?zhǔn)絾蚊鎵A拋光拋光液反應(yīng)難控制的問題；鏈?zhǔn)剿釖伖馕廴敬?，廢水處理困難的問題，提供一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，具有拋光液無金屬離子污染、硅片減薄量低、拋光液調(diào)整方便、設(shè)備成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，所述的單面拋光工藝步驟如下
(O前道工藝首先將單晶硅片在質(zhì)量濃度為12-16%的NaOH溶液中預(yù)清洗30_50s，再用純水洗凈；接著在制絨液中進(jìn)行制絨，在單晶硅片正面、背面形成金字塔絨面結(jié)構(gòu)，并經(jīng)純水清洗和甩干；然后在單晶硅片正面進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成η型發(fā)射極，擴(kuò)散電阻范圍為70-75R口 ；用體積濃度為8-12%的HF溶液將單晶硅片表面的磷硅玻璃清洗干凈，并甩干；最后在單晶硅片正面用PECVD法沉積一層氮化硅減反射膜；
(2)背面拋光將前道工藝制得的單晶硅片裝入硅片籃中，放入化學(xué)拋光槽中進(jìn)行背面拋光，背面拋光時的溫度為65-85°C,時間為5-15min,拋光液各組分及其體積百分含量如下四甲基氫氧化銨或甲基三乙基氫氧化銨15-20%，異丙醇3-5%，十二烷基三甲基氯化銨O. 5-1%，純水余量；
(3)絲網(wǎng)印刷與燒結(jié)在步驟(2)處理完的單晶硅片的正面、背面通過絲網(wǎng)印刷制電極，烘干和燒結(jié)，使之與單晶硅片形成歐姆接觸，獲得背面拋光單晶硅電池。本發(fā)明采用的堿拋光工藝采用化學(xué)槽式反應(yīng)，具有拋光液無金屬離子污染、硅片減薄量低、無需刻蝕工藝、拋光液調(diào)整方便、設(shè)備成本低的優(yōu)點(diǎn)，可以很好的解決雙面拋光對單晶硅片減薄量過大，導(dǎo)致硅片過薄的問題；鏈?zhǔn)絾蚊鎵A拋光拋光液反應(yīng)難控制的問題；鏈?zhǔn)剿釖伖馕廴敬?，廢水處理困難的問題。作為優(yōu)選，步驟(I)中預(yù)清洗使用的NaOH溶液的溫度控制在70-90°C。作為優(yōu)選，步驟(I)中，制絨液各組分的組成及其質(zhì)量百分含量為1-1. 5%的NaOH, O. 1-0. 3% 的 Na2SiO3, 2. 5-3. 5% 的異丙醇，水余量
作為優(yōu)選，制絨的溫度控制在70-90°C，時間為15-30min。作為優(yōu)選，步驟(I)中所述氮化硅減反射膜厚度為65-75nm，折射率為I. 9-2. I?！け景l(fā)明的有益效果是具有拋光液無金屬離子污染、硅片減薄量低、無需刻蝕工藝、拋光液調(diào)整方便、設(shè)備成本低的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。實(shí)施例I :
(O前道工藝首先將單晶硅片在溫度80°c、質(zhì)量濃度為14%的NaOH溶液中預(yù)清洗30s，去掉硅片表面損傷層，并經(jīng)純水清洗。接著在制絨液中進(jìn)行制絨，在單晶硅片正面、背面形成金字塔絨面結(jié)構(gòu)，并經(jīng)純水清洗和甩干；制絨液各組分的組成及其質(zhì)量百分比含量為1. 2%的Na0H，0. 2%的Na2SiO3, 3%的異丙醇，水余量；制絨的溫度控制在80°C，時間為15min。然后在單晶硅片正面進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成η型發(fā)射極，擴(kuò)散電阻范圍為70RD ;用體積濃度為10%的HF溶液將單晶硅片表面的磷硅玻璃清洗干凈，并甩干；最后在單晶硅片正面用PECVD法沉積一層氮化硅減反射膜，氮化硅減反射膜厚度為75nm，折射率為2. 05。(2)背面拋光將前道工藝制得的單晶硅片裝入硅片籃中，放入化學(xué)拋光槽中進(jìn)行背面拋光，背面拋光時的溫度為75°C，時間為5min，拋光液各組分及其體積百分含量如下四甲基氫氧化銨15%，異丙醇3%，十二烷基三甲基氯化銨O. 8%，純水余量。(3)絲網(wǎng)印刷與燒結(jié)在步驟(2)處理完的單晶硅片的正面、背面通過絲網(wǎng)印刷制電極(具體為將導(dǎo)電銀鋁漿絲網(wǎng)印刷在步驟(2)處理完的單晶硅片的背面并烘干，作為燒結(jié)后電池背面的引出電極，將導(dǎo)電鋁漿絲網(wǎng)印刷在步驟(2)處理完的單晶硅片背面并烘干，作為電池?zé)Y(jié)后的背電場導(dǎo)出電流，將導(dǎo)電銀漿絲網(wǎng)印刷在步驟(2)處理完的單晶硅片正面并烘干，作為電池?zé)Y(jié)后的正面電極導(dǎo)出電流)，烘干和燒結(jié)，使之與單晶硅片形成歐姆接觸，獲得背面拋光單晶硅電池，并測試電池片電性能，如表I。實(shí)施例2:
本實(shí)施例同實(shí)施例I，不同之處在于背面拋光時間為lOmin。實(shí)施例3:
本實(shí)施例同實(shí)施例I，不同之處在于背面拋光時間為15min。實(shí)施例4:本實(shí)施例同實(shí)施例I，不同之處在于背面拋光時的溫度為80°C,時間為15min。實(shí)施例5:
本實(shí)施例同實(shí)施例I，不同之處在于背面拋光時的溫度為85°C,時間為lOmin。表I :
權(quán)利要求
1.一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，其特征在于所述的單面拋光工藝步驟如下 (O前道工藝首先將單晶硅片在質(zhì)量濃度為12-16%的NaOH溶液中預(yù)清洗30_50s，再用純水洗凈；接著在制絨液中進(jìn)行制絨，在單晶硅片正面、背面形成金字塔絨面結(jié)構(gòu)，并經(jīng)純水清洗和甩干；然后在單晶硅片正面進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成η型發(fā)射極，擴(kuò)散電阻范圍為70-75R口 ；用體積濃度為8-12%的HF溶液將單晶硅片表面的磷硅玻璃清洗干凈，并甩干；最后在單晶硅片正面用PECVD法沉積一層氮化硅減反射膜； (2)背面拋光將前道工藝制得的單晶硅片裝入硅片籃中，放入化學(xué)拋光槽中進(jìn)行背面拋光，背面拋光時的溫度為65-85°C,時間為5-15min,拋光液各組分及其體積百分含量如下四甲基氫氧化銨或甲基三乙基氫氧化銨15-20%，異丙醇3-5%，十二烷基三甲基氯化 銨O. 5-1%，純水余量； (3)絲網(wǎng)印刷與燒結(jié)在步驟(2)處理完的單晶硅片的正面、背面通過絲網(wǎng)印刷制電極，烘干和燒結(jié)，使之與單晶硅片形成歐姆接觸，獲得背面拋光單晶硅電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，其特征在于步驟(I)中預(yù)清洗使用的NaOH溶液的溫度控制在70-90°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，其特征在于步驟(I)中，制絨液各組分的組成及其質(zhì)量百分含量為1-1. 5%的Na0H，0. 1-0. 3%的Na2SiO3, 2. 5-3. 5%的異丙醇，水余量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，其特征在于制絨的溫度控制在70-90°C，時間為15-30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，其特征在于步驟(I)中所述氮化硅減反射膜厚度為65-75nm，折射率為I. 9-2. I。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能單晶硅電池的單面拋光工藝，其目的在于解決雙面拋光對單晶硅片減薄量過大，導(dǎo)致硅片過薄的問題；鏈?zhǔn)絾蚊鎵A拋光拋光液反應(yīng)難控制的問題；鏈?zhǔn)剿釖伖馕廴敬?，廢水處理困難的問題。本發(fā)明包括前道工藝、背面拋光、絲網(wǎng)印刷與燒結(jié)三大步驟，具有拋光液無金屬離子污染、硅片減薄量低、無需刻蝕工藝、拋光液調(diào)整方便、設(shè)備成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C09G1/18GK102969392SQ20121039311
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者韓健鵬, 吳敏, 呂紹杰 申請人:橫店集團(tuán)東磁股份有限公司