太陽能晶硅電池返工片處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池加工領(lǐng)域，涉及一種太陽能晶硅電池返工片處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池制造過程中，由于手指印、臟污、油斑、小白點、色差等外觀問題，經(jīng)常 會導(dǎo)致大量外觀不良硅片的產(chǎn)生。這些外觀不良的硅片如果下傳至絲網(wǎng)印刷工序，絲網(wǎng)印 刷后就會被降級為B類電池片，影響電池生產(chǎn)線的A類片出貨率，同時B類電池片的售價很 低，也會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的大幅上升。
[0003] 因此，對于以上這些外觀不良的半成品硅片，通常會歸類統(tǒng)稱為返工片，并進(jìn)行返 工處理。目前國內(nèi)大多數(shù)廠家，采用的返工處理方式均為制絨尾液返工處理。這種處理方式 的原理是利用圓0 3和HF混合溶液對硅片表面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，從而去除硅片表面的外觀臟 污。但是這種處理方式，會帶來比較嚴(yán)重的硅片晶格發(fā)亮問題(也就是行業(yè)內(nèi)俗稱的花晶)。 每次返工片經(jīng)制絨尾液處理后，均會有接近50%被劃分為花晶類，這部分花晶返工片不僅 外觀與未經(jīng)返工的A類電池片差異很大，所制備的太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率與A類電池片相 比也低很多，差異達(dá)0. 15%，只能降價銷售，對太陽能電池片的制造成本有較大的不良影響。
[0004] 鑒于以上原因，開發(fā)一種新的返工片處理方式，避免返工片帶來的花晶問題，提高 返工片制備的太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，是目前太陽能電池片生產(chǎn)過程中一項極為迫切的 實際需求，這對于進(jìn)一步降低太陽能電池的生產(chǎn)成本也有著重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低返工片處理不良 比例、避免傳統(tǒng)制絨返工處理產(chǎn)生的花晶和暗紋問題、工藝簡單、處理靈活的太陽能晶硅電 池返工片處理工藝。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種太陽能晶硅電池返工片處理工藝，包括以下步驟： (1) 對所述太陽能晶硅電池返工片進(jìn)行氧化處理； (2) 將步驟（1)氧化處理后的返工片放入清洗液中清洗，以去除步驟（1)氧化過程中產(chǎn) 生的氧化物。
[0007] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述太陽能晶硅電池返工片包 括清洗不凈返工片、鍍膜失敗片、折射率超標(biāo)返工片、膜厚超標(biāo)返工片和方阻異常返工片中 的一種或多種。
[0008] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述步驟（1)中，所述氧化處 理在擴(kuò)散爐管中進(jìn)行，所述氧化處理的溫度為750°C~830°C，通入氧氣流量為3000ml/ min~6000ml/min，氧化時間為 15min~30min。
[0009] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述步驟（2)中，所述清洗包括 手工清洗和自動清洗。
[0010] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述手工清洗的清洗液包括HF 溶液。
[0011] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述HF溶液中，HF的質(zhì)量濃度 為5%~10%，清洗時間為2min~6min。
[0012] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述自動清洗的清洗液包括HF 溶液，所述HF溶液中，HF的質(zhì)量濃度為5%~10%。
[0013] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，在所述步驟（1)之前，還包括氧 化前清洗。
[0014] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，所述氧化前清洗采用的清洗劑 為HF和HC1的混合溶液，HF的質(zhì)量濃度為8%~12%，HC1的質(zhì)量濃度為4%~6%，清洗時間 為 2min~6min〇
[0015] 上述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，優(yōu)選的，在所述步驟（2)之后，還包括甩 干。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1、本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，是一種全新的太陽能電池返工處理方 案，通過對太陽能電池制造過程中產(chǎn)生的返工片進(jìn)行高溫氧化處理，利用高溫氧化過程中 SiOjl的快速生長特性，將硅片的臟污表層或雜質(zhì)表層氧化，并與后續(xù)清洗相結(jié)合，可去除 返工片表面大部分的臟污，同時基本不影響硅片原有的表面形貌。
[0017] 2、適宜采用本發(fā)明處理的返工片包括清洗不凈返工片、鍍膜失敗片、折射率超標(biāo) 返工片、膜厚超標(biāo)返工片或方阻異常返工片等，這些類型的返工片在太陽能電池制造過程 中產(chǎn)生的返工片總量中所占比例達(dá)60%_75%。批量實驗結(jié)果顯示，采用本發(fā)明的工藝處理這 些類型的返工片后，可以大幅降低返工片返工過程中產(chǎn)生的不良片比例，避免了返制絨工 藝所帶來的花晶和暗紋等問題。最終返工片的不良比例可以控制在5%以內(nèi)（較返制絨工藝 50%的不良比例大幅改善)。
[0018] 3、本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝處理靈活、工藝簡單，返工片可以即 時處理，不必堆積至制絨換液時再處理。
[0019] 4、本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝可與傳統(tǒng)的制絨尾液返工處理工藝 相結(jié)合，共同應(yīng)用于返工片處理過程中，確保所有類型的返工片均能得到處理。
[0020] 5、高溫氧化返工工藝可利用擴(kuò)散爐管作為氧化工藝爐體，有利于光伏企業(yè)空余廢 置爐管的重新利用。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝流程圖。
[0022] 圖2為本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝與傳統(tǒng)的制絨尾液返工處理工 藝，共同應(yīng)用于返工片處理的總返工工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而 限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024] 實施例1: 一種本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，太陽能晶硅電池返工片取自于表1中 的可氧化返工片。
[0025] 表1返工片返工處理前分類表_
如圖1所示，本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝包括以下步驟： (1)手工清洗+甩干：將表1中的可氧化返工片放入HF酸和HC1酸的混合水溶液中進(jìn) 行手工清洗，其中HF酸的濃度約10%，HCL酸的濃度為5%，清洗4min，確保高溫氧化時硅片 表面的潔凈；清洗完后使用甩干機進(jìn)行甩干以去除硅片表面的水分。
[0026] HF酸的濃度在8%~12%，HCL酸的濃度在4%~6%，清洗時間為2min~6min均能 達(dá)到同樣或相似的清洗效果。
[0027] (2)高溫氧化處理：將清洗后的返工片置于擴(kuò)散爐管中，在爐管中通入氧氣和氮 氣，氧氣流量為5000ml/min，氮氣流量為30000ml/min，升溫至780°C，對經(jīng)過步驟（1)處 理后的可氧化返工片進(jìn)行高溫氧化處理，氧化時間為25min，將可氧化返工片表面的一些臟 污或者雜質(zhì)氧化。
[0028] 氧化溫度在750min~830°C，氧化時間為15min~30min的工藝條件下，均能達(dá)到 相同或相似的氧化效果。
[0029] (3)手工清洗：將經(jīng)過步驟（2)氧化處理后的返工片放入盛有HF酸水溶液的手工 槽式機中進(jìn)行手工清洗，本實施例中，HF的質(zhì)量濃度為10%，清洗2min，以去除步驟（2)氧化 過程中產(chǎn)生的氧化物層。
[0030] 通常來說，HF濃度在5%~10%之間，清洗時間為2min~6min均能達(dá)到同樣或相 似的清洗效果。
[0031] (4)自動清洗+甩干：將經(jīng)過手工清洗后的返工片放入盛有HF酸水溶液的自動清 洗機中進(jìn)行自動清洗，本實施例中，HF的質(zhì)量濃度為10%，清洗4min，清洗完后使用甩干機 進(jìn)行甩干以去除硅片表面的水分。
[0032] 結(jié)果表明，采用本發(fā)明處理后的返工片中，不良比例只有5%，大大提高了返工片 的返工質(zhì)量，降低了太陽能電池的生產(chǎn)成本。
[0033] 將本發(fā)明的太陽能晶硅電池返工片處理工藝與傳統(tǒng)的制絨尾液返工處理工藝相 結(jié)合，共同應(yīng)用于太陽能電池制造過程中產(chǎn)生的返工片返工處理，如圖2所示(其中，超凈 異常片指的是擴(kuò)散和制絨過程中產(chǎn)生的返工片，KP異常片指的是濕法刻蝕和PECVD過程中 產(chǎn)生的返工片)，可確保所有類型的返工片均能得到處理。
[0034] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施 例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)該指出，對于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種太陽能晶硅電池返工片處理工藝，包括以下步驟： (1) 對所述太陽能晶硅電池返工片進(jìn)行氧化處理； (2) 將步驟（1)氧化處理后的返工片放入清洗液中清洗，以去除步驟（1)氧化過程中產(chǎn) 生的氧化物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述太陽能 晶硅電池返工片包括清洗不凈返工片、鍍膜失敗片、折射率超標(biāo)返工片、膜厚超標(biāo)返工片和 方阻異常返工片中的一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述步驟 (1) 中，所述氧化處理在擴(kuò)散爐管中進(jìn)行，所述氧化處理的溫度為750°C~830°C，通入氧氣 流量為 3000ml/min~6000ml/min，氧化時間為 15min~30min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述步驟 (2) 中，所述清洗包括手工清洗和自動清洗。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述手工清 洗的清洗液包括HF溶液。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述HF溶液 中，HF的質(zhì)量濃度為5%~10%，清洗時間為2min~6min。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述自動清 洗的清洗液包括HF溶液，所述HF溶液中，HF的質(zhì)量濃度為5%~10%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，在所述步 驟（1)之前，還包括氧化前清洗。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，所述氧化前 清洗采用的清洗劑為HF和HC1的混合溶液，HF的質(zhì)量濃度為8%~12%，HC1的質(zhì)量濃度為 4%~6%，清洗時間為2min~6min。10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能晶硅電池返工片處理工藝，其特征在于，在所述 步驟（2 )之后，還包括甩干。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能晶硅電池返工片處理工藝，包括以下步驟：（1）對所述太陽能晶硅電池返工片進(jìn)行氧化處理；（2）將步驟（1）氧化處理后的返工片放入清洗液中清洗，以去除步驟（1）氧化過程中產(chǎn)生的氧化物。該工藝具有降低返工片處理不良比例、避免傳統(tǒng)制絨返工處理產(chǎn)生的花晶和暗紋問題、工藝簡單、處理靈活等優(yōu)點，且可與傳統(tǒng)的制絨尾液返工處理工藝相結(jié)合，共同應(yīng)用于返工片的返工處理。
【IPC分類】H01L31/18, H01L21/02
【公開號】CN105304756
【申請?zhí)枴緾N201510720547
【發(fā)明人】劉源, 蔡先武, 劉賢金, 劉文峰, 周小榮
【申請人】湖南紅太陽光電科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月30日