一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝。其特點(diǎn)是：(1)首先預(yù)清洗硅片表面；(2)將預(yù)清洗后的硅片經(jīng)過盛有純水的水槽清洗240S～300S后，置于盛有制絨液的制絨槽內(nèi)，制絨時(shí)間為1020S～1080S，制絨溫度為80℃～84℃；(3)對制絨后的硅片進(jìn)行清洗；(4)將得到的硅片再經(jīng)過酸洗，最后用水清洗干凈即可。本發(fā)明提供了一種單晶硅太陽能電池片的制絨工藝，可以通過預(yù)處理工藝去除原始硅片表面的損傷層，采用無醇添加劑制絨后，硅片表面形成細(xì)小均勻的金字塔，平均反射率為10.5％，和有醇工藝相比反射率降低了2％。
【專利說明】—種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是人類取之不盡、用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，不產(chǎn)生任何環(huán)境污染。近年來，太陽能被人類廣泛應(yīng)用，尤其在光伏發(fā)電方面，發(fā)展迅速，通過太陽能電池片可以將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。太陽能電池片的生產(chǎn)制造工藝較為復(fù)雜，其中制絨工藝是在硅片表面形成金字塔結(jié)構(gòu)，降低光在娃片表面的反射，并提高娃片對光的吸收，進(jìn)而增加太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率。
[0003]在制絨過程中，傳統(tǒng)的制絨采用氫氧化鈉和異丙醇工藝，過程中異丙醇容易揮發(fā)，導(dǎo)致工藝不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)返工片，并且異丙醇很難降解，增加廢水處理成本。制絨溶液的有效性短，添加異丙醇的制絨溶液有效壽命一般在16小時(shí)，溶液后期出現(xiàn)硅片拋光、金字塔偏大現(xiàn)象。由于溶液濃度的變化硅片的減重不穩(wěn)定，造成減重大的時(shí)候生產(chǎn)碎片率偏高。單批次制絨反應(yīng)的時(shí)間長達(dá)1200S以上，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，增加生產(chǎn)成本。因此現(xiàn)有的有醇工藝不能滿足125*125mm和156*156mm單晶硅太陽能電池的制絨要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝，能夠在硅片表面形成細(xì)小均勻的金字塔，其平均反射率為10.5%，和有醇制絨工藝相比反射率平均降低2%。
[0005]一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝，其特別之處在于:
[0006](I)首先預(yù)清洗硅片表面；
[0007](2)將預(yù)清洗后的硅片經(jīng)過盛有純水的水槽清洗240S~300S后，置于盛有制絨液的制絨槽內(nèi)，在該制絨液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為1.0% — 1.5%，無醇添加劑的體積百分比濃度為0.2%—1.4%，制絨時(shí)間為1020S~1080S，制絨溫度為80°C~84°C ；
[0008](3)對制絨后的硅片進(jìn)行清洗；
[0009](4)將得到的硅片再經(jīng)過酸洗，具體是第一步用體積百分比濃度為10.5%~10.9%的HF酸清洗，時(shí)間240S~300S，第二步用純水清洗，時(shí)間180S~240S，第三步用體積百分比濃度為10.5%~10.9%的鹽酸清洗，時(shí)間180S~240S，第四步用體積百分比濃度為10.5%~10.9%的鹽酸清洗，時(shí)間120S~180S，最后用水清洗干凈即可。
[0010]步驟(1)中的預(yù)清洗具體如下:首先用質(zhì)量百分比濃度為0.18%~0.22%的NaOH和體積百分比濃度為2-5 %的雙氧水混合溶液清洗硅片表面，對硅片表面進(jìn)行預(yù)處理240S~300S，處理完的硅片再次使用質(zhì)量百分比濃度為0.15%~0.25%的氫氧化鈉溶液處理240S~300S。
[0011] 在步驟(2)的制絨過程中，對于156*156單晶硅片，補(bǔ)加用量為:固體氫氧化鈉180g/200片，無醇添加劑80mL/200片；對于125*125單晶硅片，補(bǔ)加用量為固體氫氧化鈉150g/200片，無醇添加劑60mL/200片。
[0012]步驟(3)中的清洗具體是指將制絨后的硅片依次經(jīng)過快排槽、水槽清洗240s、體積百分比濃度為10.7%的HF酸槽清洗240s，最后水槽清洗240s，從而充分清洗硅片。
[0013]本發(fā)明提供了一種單晶硅太陽能電池片的制絨工藝，可以通過預(yù)處理工藝去除原始硅片表面的損傷層，采用無醇添加劑制絨后，硅片表面形成細(xì)小均勻的金字塔，平均反射率為10.5%，和有醇工藝相比反射率降低了 2%。經(jīng)過試驗(yàn)證明，采用本發(fā)明的工藝方法，既放棄了采用傳統(tǒng)添加異丙醇的工藝，又保證了工藝的穩(wěn)定性，156*156單晶硅片平均減重
0.56g/片，125*125單晶硅片平均減重0.4g/片，反射率降低2%，有效提高的開路電壓、短路電流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1為實(shí)施例1中使用無醇工藝處理156單晶硅片和125單晶硅片后的減重統(tǒng)計(jì)圖； [0015]附圖2為實(shí)施例1中使用無醇工藝處理156*156單晶硅片后與有醇制絨工藝的反射率對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝方法，主要包括以下步驟:
[0017](I)米用兩次預(yù)清洗，首先用質(zhì)量百分比為0.2%的NaOH溶液和體積百分比2%—5%的雙氧水清洗硅片表面，對硅片表面進(jìn)行預(yù)處理300s ;處理完的硅片再次使用質(zhì)量百分比為0.2%的氫氧化鈉溶液處理240s。
[0018](2)預(yù)清洗后的硅片經(jīng)過水槽清洗240s后，進(jìn)入制絨槽，采用無醇添加劑制絨工藝，制絨液的氫氧化鈉濃度質(zhì)量百分比為1.0% —1.5%，無醇添加劑的體積百分比為
0.2%—1.4%，制絨時(shí)間為 1100s。
[0019](3)無醇制絨添加劑制絨工藝中溫度設(shè)置為82V。
[0020](4)制絨溶液的有效性可達(dá)到48小時(shí)。
[0021](5)制絨過程中，156*156單晶硅片，補(bǔ)加氫氧化鈉180g/200片，無醇添加劑80mL/200片，125*125單晶硅片，補(bǔ)加氫氧化鈉150g/200片，無醇添加劑60mL/200片。
[0022](6)制絨過程中不需要鼓泡和循環(huán)。無醇添加劑含有的消泡劑可消除硅片表面的氣泡印。
[0023](7)小的減重有利于控制正線碎片率。
[0024](8)制絨后的硅片依次經(jīng)過快排槽、水槽240s、體積百分比10.7%的HF酸槽240s，水槽240s，充分清洗硅片。
[0025](9)硅片再經(jīng)過特制的酸洗工藝，在經(jīng)過特定的酸洗工藝，酸洗工藝硅片經(jīng)過八個(gè)槽，1#槽體積百分比10.7% HF酸，時(shí)間300s，2#槽為純水，時(shí)間200s，3#槽配體積百分比
10.7%的鹽酸溶液，時(shí)間180s，4#槽配體積百分比10.7%的鹽酸溶液，時(shí)間120s，5#_8#為水槽，甩干，傳往下一道工序。
[0026]實(shí)施例1:
[0027](I)將制絨設(shè)備的各槽中破損硅片等雜質(zhì)清除，用純水將各槽壁沖洗干凈；[0028](2)向1#預(yù)清洗槽注入100L純水，然后加入250g固體氫氧化鈉、4L雙氧水，再注入50L純水；向2#預(yù)清洗槽注入100L純水,然后加入250g固體氫氧化鈉，再注入50L純水；
[0029]然后將硅片依次在1#預(yù)清洗槽清洗240S，取出后在2#預(yù)清洗槽清洗300S ；
[0030](3)將預(yù)處理完的硅片經(jīng)過盛有150L純水的水槽，在水槽內(nèi)再清洗一次后，放入制絨槽內(nèi)進(jìn)行制絨，控制制絨液的氫氧化鈉濃度質(zhì)量百分比為1.2%，無醇添加劑的體積百分比為1.0%。具體制絨槽的初配量為氫氧化鈉2250g，無醇添加劑1.8L (型號TS4，該無醇添加劑由常州時(shí)創(chuàng)科技有限公司提供)。制絨時(shí)間1020s，制絨溫度設(shè)定82°C ;制絨后156*156硅片減重為0.58g, 125*125硅片減重0.43g。
[0031](4)制絨完成后，將制絨后硅片經(jīng)過快排槽使用純水沖洗180S、純水槽溢流清洗240s、體積百分比濃度為10.7%的HF酸槽清洗240s、純水槽溢流清洗240s，從而充分清洗硅片。硅片依次經(jīng)過快排槽、水槽、酸洗、水槽。
[0032](5)再經(jīng)過特定的酸洗工藝，酸洗工藝硅片依次經(jīng)過八個(gè)槽依次清洗，其中1#槽體積百分比濃度為10.7%的HF酸，時(shí)間300s，2#槽為純水，時(shí)間200s，3#槽配體積百分比濃度為10.7%的鹽酸溶液，時(shí)間180s，4#槽配體積百分比10.7%的鹽酸溶液，時(shí)間120s，5#為快排槽，6#、7#、8#為純水槽，時(shí)間分別為200s、200s、60s，甩干后，即可傳往下一道工序。
[0033]實(shí)施例2:
[0034](I)將制絨設(shè)備的各槽中破損硅片等雜質(zhì)清除，用純水將各槽壁沖洗干凈；
[0035](2)向1#預(yù)清洗槽按要求注入純水，然后加入250g氫氧化鈉、4L雙氧水，再注入純水達(dá)到指定的高度；向2#預(yù)清洗槽按要求注入純水，然后加入250g氫氧化鈉，再注入純水達(dá)到指定的高度。
[0036](3)將預(yù)處理完的硅片經(jīng)過水槽后，放入制絨槽，制絨槽的初配量為氫氧化鈉1750g氫氧化鈉，無醇添加劑400mL(型號cYc_3，昆山長優(yōu)電子材料有限公司提供)。制絨時(shí)間1080s,制絨溫度設(shè)定820C，156*156硅片減重為0.60g, 125*125硅片減重0.4g。
[0037](4)制絨完成后，將制絨后硅片經(jīng)過快排槽使用純水沖洗180S、純水槽溢流清洗240s、體積百分比濃度為10.7%的HF酸槽清洗240s、純水槽溢流清洗240s，從而充分清洗娃片。
[0038](5)再經(jīng)過特定的酸洗工藝，保證清洗掉硅片表面殘留的堿液和金屬離子，酸洗工藝硅片經(jīng)過八個(gè)槽依次清洗，其中1#槽體積百分比10.7% HF酸，時(shí)間300s，2#槽為純水，時(shí)間200s，3#槽配體積百分比10.7%的鹽酸溶液，時(shí)間180s，4#槽配體積百分比10.7%的鹽酸溶液，時(shí)間120s，5#-8#為純水槽，時(shí)間分別為200s、200s、60s，甩干后，傳往下一道工序。
[0039]其它與實(shí)施例1相同。
[0040]圖1顯示采用工藝后156單晶的減重可以穩(wěn)定到0.5g~0.6g的范圍。這個(gè)范圍比以前的0.7~0.9g的范圍降低，降低之后可以減小生產(chǎn)中的碎片率。
[0041]125單晶的減重可以穩(wěn)定到0.35g~0.45g的范圍。這個(gè)范圍比以前的0.5~
0.6g的范圍降低，降低之后可以減小生產(chǎn)中的碎片率。
[0042] 同時(shí)，上述兩種制絨的時(shí)間要明顯減小。以前在1100S到1200S，現(xiàn)在只需要1020S~1080S，可以增加生產(chǎn)效率。[0043]并且減重隨溶液濃度的變化小，穩(wěn)定，沒有大的波動。在新配的溶液中一般減重會大，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，溶液里面的硅酸鈉濃度不斷增加，減重開始不斷降低。由于采用兩次預(yù)清洗，減重會變得穩(wěn)定。
[0044]表1:
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝，其特征在于: (1)首先預(yù)清洗硅片表面； (2)將預(yù)清洗后的硅片經(jīng)過盛有純水的水槽清洗240S~300S后，置于盛有制絨液的制絨槽內(nèi)，在該制絨液中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為1.0% —1.5%，無醇添加劑的體積百分比濃度為0.2% —1.4%，制絨時(shí)間為1020S~1080S，制絨溫度為80°C~84°C ； (3)對制絨后的硅片進(jìn)行清洗； (4)將得到的硅片再經(jīng)過酸洗，具體是第一步用體積百分比濃度為10.5%~10.9%的HF酸清洗，時(shí)間240S~300S，第二步用純水清洗，時(shí)間180S~240S，第三步用體積百分比濃度為10.5%~10.9%的鹽酸清洗，時(shí)間180S~240S，第四步用體積百分比濃度為10.5%~10.9%的鹽酸清洗，時(shí)間120S~180S，最后用水清洗干凈即可。
2.如權(quán)利要求1所述的一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝，其特征在于:步驟(I)中的預(yù)清洗具體如下:首先用質(zhì)量百分比濃度為0.18%~0.22%的NaOH和體積百分比濃度為2-5%的雙氧水混合溶液清洗硅片表面，對硅片表面進(jìn)行預(yù)處理240S~300S，處理完的硅片再次使用質(zhì)量百分比濃度為0.15%~0.25%的氫氧化鈉溶液處理240S~300S。
3.如權(quán)利要求1所述的一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝，其特征在于:在步驟(2)的制絨過程中，對于156*156單晶硅片，補(bǔ)加用量為:固體氫氧化鈉180g/200片，無醇添加劑80mL/200片；對 于125*125單晶硅片，補(bǔ)加用量為固體氫氧化鈉150g/200片，無醇添加劑60mL/200片。
4.如權(quán)利要求1所述的一種單晶硅太陽能電池片的無醇制絨工藝，其特征在于:步驟(3)中的清洗具體是指將制絨后的硅片依次經(jīng)過快排槽、水槽清洗240s、體積百分比濃度為10.7%的HF酸槽清洗240s，最后水槽清洗240s，從而充分清洗硅片。
【文檔編號】C30B33/10GK104018229SQ201410205813
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】安百俊, 謝余才, 武建, 陶音, 楊佳, 李歸利 申請人:寧夏銀星能源股份有限公司