CN114664977A - 一种perc太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,包括如下步骤:S1、前清洗:对单晶硅片清洗;S2、表面改性:在表面改性槽内配制表面改性剂,将清洗后的单晶硅片浸入表面改性剂中进行表面改性;S3、碱抛:对表面改性后的单晶硅片碱抛;S4、后清洗:对碱抛后的单晶硅片清洗;S5、酸洗:对单晶硅片酸洗;S6、烘干:烘干酸洗后的单晶硅片。本发明首先利用表面改性剂对正面磷硅玻璃进行表面改性,且表面改性剂所用烷基化试剂不影响背面硅表面结构,烷基化试剂在磷硅玻璃表面水解,取代表面硅羟基,形成密集的强疏水基团,将磷硅玻璃表面的亲水性转变成强疏水性,这样在碱抛槽内可以极大减小碱对磷硅玻璃的腐蚀速率。
Description
技术领域
本发明属于PERC太阳能单晶电池处理领域,具体涉及一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺。
背景技术
目前,在PERC太阳能单晶电池生产过程中,碱抛段工艺(见图1)包括前清洗(双氧水+氢氧化钾+水)+碱抛(氢氧化钾+添加剂+水)+后清洗(双氧水+氢氧化钾+水)+酸洗(HF+HCL+水)+烘干。其中,碱抛槽中,碱(KOH或NaOH)对单晶硅片背面进行腐蚀,同样会存在对正面磷硅玻璃造成腐蚀,继而对PN结造成破坏,影响电池的电性能。
为此,需要加强对正面磷硅玻璃在碱抛槽中的保护,减小碱对磷硅玻璃的腐蚀,提高单晶硅片正背面在碱抛槽中的选择性腐蚀,加大背面腐蚀的同时,减小对正面磷硅玻璃的腐蚀,虽然现在碱抛槽使用碱抛添加剂来对正面磷硅玻璃进行保护,但保护效果仍然不够,所以需要开发一种PERC太阳能单晶电池碱抛的正面保护工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,单晶电池碱抛正面保护效果好;正背面腐蚀选择性高,加大对背面的腐蚀,减小对正面磷硅玻璃的腐蚀;可以降低碱抛添加剂的技术门槛,减轻碱抛添加剂对正面保护的压力。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,包括如下步骤:
S1、前清洗:用混合溶液A对单晶硅片在30-55℃条件下清洗50-75s,混合溶液A中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为14:1.5-3:300-320;
S2、表面改性:在表面改性槽内配制表面改性剂,将步骤S1清洗后的单晶硅片浸入表面改性剂中进行表面改性;
S3、碱抛:用混合溶液B对步骤S2表面改性后的单晶硅片在60-80℃条件下碱抛190-230s,混合溶液B中氢氧化钾、添加剂和纯水的体积比为16:2-5:300-330;
S4、后清洗:用混合溶液C对步骤S3碱抛后的单晶硅片在30-50℃条件下清洗45-63s,混合溶液C中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为5:1-3:310-360;
S5、酸洗:用混合溶液D对步骤S4清洗后的单晶硅片在20-36℃条件下酸洗100-130s,混合溶液D中氢氟酸、盐酸和纯水的体积比为35:10-25:300-330;
S6、烘干:步骤S5中酸洗后的单晶硅片在90-110℃条件下烘干430-550s。
其中,步骤S2中,表面改性槽内的表面改性剂包括烷基化试剂和溶剂,其中,所述烷基化试剂的浓度为1%-30%,余量为溶剂。
优选的,所述烷基化试剂为二氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、叔丁基二甲基氯硅烷、三异丙基氧硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二叔丁基二氯硅烷、三甲基轻乙基硅烷、甲基二苯基羟乙基硅烷中的一种或几种组合物。
优选的,所述溶剂为三氯乙烯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中的一种或几种组合物。
其中,步骤S2中,表面改性的时间为100-600s,温度为15-25℃。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
1、本发明首先利用表面改性剂对正面磷硅玻璃进行表面改性,且表面改性剂所用烷基化试剂不影响背面硅表面结构,烷基化试剂在磷硅玻璃表面水解,取代表面硅羟基,形成密集的强疏水基团,将磷硅玻璃表面的亲水性转变成强疏水性,这样在碱抛槽内可以极大减小碱对磷硅玻璃的腐蚀速率。
2、本发明中,单晶电池碱抛正面保护效果好,背面腐蚀选择性高,加大对磷硅玻璃背面的腐蚀,减小对磷硅玻璃正面的腐蚀。
3、本发明可以降低碱抛添加剂的技术门槛,减轻碱抛添加剂对磷硅玻璃正面保护的压力。
附图说明
图1为本发明的背景技术中单晶电池碱抛现有工艺流程图;
图2为本发明的单晶电池碱抛正面保护工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图2所示,本发明提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,包括如下步骤:
S1、前清洗:用混合溶液A对单晶硅片在30-55℃条件下清洗50-75s,混合溶液A中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为14:1.5-3:300-320;
S2、表面改性:在表面改性槽内配制表面改性剂,将前清洗后单晶硅片浸入表面改性剂中进行表面改性;
表面改性的时间为100-600s,温度为15-25℃。
其中,表面改性槽内的表面改性剂包括烷基化试剂和溶剂,其中,所述烷基化试剂的浓度为1%-30%,余量为溶剂。
优选的,所述烷基化试剂为二氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、叔丁基二甲基氯硅烷、三异丙基氧硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二叔丁基二氯硅烷、三甲基轻乙基硅烷、甲基二苯基羟乙基硅烷中的一种或几种组合物。
所述溶剂为三氯乙烯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中的一种或几种组合物。
S3、碱抛:用混合溶液B对步骤S2表面改性后的单晶硅片在60-80℃条件下碱抛195-230s,混合溶液B中氢氧化钾、添加剂和纯水的体积比为16:2-5:300-330;
S4、后清洗:用混合溶液C对步骤S3碱抛后的单晶硅片在30-50℃条件下清洗45-63s,混合溶液C中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为5:1-3:310-360;
S5、酸洗:用混合溶液D对步骤S4清洗后的单晶硅片在20-36℃条件下酸洗100-130s,混合溶液D中氢氟酸、盐酸和纯水的体积比为35:10-25:300-330;
S6、烘干:步骤S5中酸洗后的单晶硅片在90-110℃条件下烘干430-550s。
下面结合几个具体实施例进一步阐述本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,包括如下步骤:
S1、前清洗:用混合溶液A对单晶硅片在45℃条件下清洗60s,混合溶液A中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为14:1.5:320;
S2、表面改性:在表面改性槽内将100g二甲基二氯硅烷加入到900g的三氯乙烯中,得到表面改性液,将前清洗后单晶硅片浸入表面改性液中,改性时间300s,改性温度25℃。
S3、碱抛:用混合溶液B对步骤S2表面改性后的单晶硅片在65℃条件下碱抛210s,混合溶液B中氢氧化钾、添加剂和纯水的体积比为16:4:320;
S4、后清洗:用混合溶液C对步骤S3碱抛后的单晶硅片在45℃条件下清洗60s,混合溶液C中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为5:2:340;
S5、酸洗:用混合溶液D对步骤S4清洗后的单晶硅片在25℃条件下酸洗120s,混合溶液D中氢氟酸、盐酸和纯水的体积比为35:20:310;
S6、烘干:步骤S5中酸洗后的单晶硅片在90℃条件下烘干500s。
实施例2
本实施例提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,包括如下步骤:
S1、前清洗:用混合溶液A对单晶硅片在55℃条件下清洗75s,混合溶液A中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为14:1.5:320;
S2、表面改性:在表面改性槽内将150g二甲基二氯硅烷加入到850g的三氯乙烯中,得到表面改性液,将前清洗后单晶硅片浸入表面改性液中,改性时间300s,改性温度25℃。
S3、碱抛:用混合溶液B对步骤S2表面改性后的单晶硅片在80℃条件下碱抛230s,混合溶液B中氢氧化钾、添加剂和纯水的体积比为16:4:320;
S4、后清洗:用混合溶液C对步骤S3碱抛后的单晶硅片在50℃条件下清洗63s,混合溶液C中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为5:2:340;
S5、酸洗:用混合溶液D对步骤S4清洗后的单晶硅片在36℃条件下酸洗130s,混合溶液D中氢氟酸、盐酸和纯水的体积比为35:20:310;
S6、烘干:步骤S5中酸洗后的单晶硅片在110℃条件下烘干550s。
实施例3
本实施例提供一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,包括如下步骤:
S1、前清洗:用混合溶液A对单晶硅片在30℃条件下清洗50s,混合溶液A中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为14:1.5:320;
S2、表面改性:在表面改性槽内将100g六甲基二硅氮烷加入到900g的二甲基甲酰胺中,得到表面改性液,将前清洗后单晶硅片浸入表面改性液中,改性时间300s,改性温度25℃。
S3、碱抛:用混合溶液B对步骤S2表面改性后的单晶硅片在60℃条件下碱抛195s,混合溶液B中氢氧化钾、添加剂和纯水的体积比为16:4:320;
S4、后清洗:用混合溶液C对步骤S3碱抛后的单晶硅片在30℃条件下清洗45s,混合溶液C中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为5:2:340;
S5、酸洗:用混合溶液D对步骤S4清洗后的单晶硅片在20℃条件下酸洗100s,混合溶液D中氢氟酸、盐酸和纯水的体积比为35:20:310;
S6、烘干:步骤S5中酸洗后的单晶硅片在90℃条件下烘干430s。
将实施例1-3制得的单晶硅片进行测试碱抛前后正面方阻提升和背面反射率,结果如下表:
项目 | 方阻提升(Ω/□) | 反射率(%) |
实施例1 | 1.7 | 48.3 |
实施例2 | 1.2 | 48.6 |
实施例3 | 1.4 | 48.1 |
对比组 | 1.6-2.5 | 48.1-48.7 |
。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、前清洗:用混合溶液A对单晶硅片在30-55℃条件下清洗50-75s,混合溶液A中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为14:1.5-3:300-320;
S2、表面改性:在表面改性槽内配制表面改性剂,将步骤S1清洗后的单晶硅片浸入表面改性剂中进行表面改性;
S3、碱抛:用混合溶液B对步骤S2表面改性后的单晶硅片在60-80℃条件下碱抛195-230s,混合溶液B中氢氧化钾、添加剂和纯水的体积比为16:2-5:300-330;
S4、后清洗:用混合溶液C对步骤S3碱抛后的单晶硅片在30-50℃条件下清洗45-63s,混合溶液C中双氧水、氢氧化钾和纯水的体积比为5:1-3:310-360;
S5、酸洗:用混合溶液D对步骤S4清洗后的单晶硅片在20-36℃条件下酸洗100-130s,混合溶液D中氢氟酸、盐酸和纯水的体积比为35:10-25:300-330;
S6、烘干:步骤S5中酸洗后的单晶硅片在90-110℃条件下烘干430-550s。
2.根据权利要求1所述的PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,其特征在于,步骤S2中,表面改性槽内的表面改性剂包括烷基化试剂和溶剂,其中,所述烷基化试剂的浓度为1%-30%,余量为溶剂。
3.根据权利要求2所述的PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,其特征在于,所述烷基化试剂为二氯二甲基硅烷、三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、叔丁基二甲基氯硅烷、三异丙基氧硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二叔丁基二氯硅烷、三甲基轻乙基硅烷、甲基二苯基羟乙基硅烷中的一种或几种组合物。
4.根据权利要求2所述的PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,其特征在于,所述溶剂为三氯乙烯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中的一种或几种组合物。
5.根据权利要求1所述的PERC太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺,其特征在于,步骤S2中,表面改性的时间为100-600s,温度为15-25℃。
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CN202210347008.XA Withdrawn CN114664977A (zh) | 2022-04-01 | 2022-04-01 | 一种perc太阳能单晶电池碱抛正面保护工艺 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2022
- 2022-04-01 CN CN202210347008.XA patent/CN114664977A/zh not_active Withdrawn
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