电池硅片的抛光工艺方法以及太阳能电池与流程

    技术2024-12-07  12


    本技术涉及电池硅片,具体涉及一种电池硅片的抛光工艺方法以及太阳能电池。


    背景技术:

    1、随着科学技术的发展和人口的增加,人类对于能源的需求日益增长。太阳能由于其可再生性和清洁性的优点,光伏行业受到越来越多的关注。其中topcon太阳电池以其较高的光电转换效率、较低的制备成本、简单的工艺流程而成为光伏行业的焦点。topcon电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触(tunnel oxide passivatedcontact)太阳能电池技术,其电池核心结构是在电池背面制备一层超薄氧化硅,然后再沉积一层掺杂硅薄层,二者共同形成了钝化接触结构,能有效降低表面复合和金属接触复合,提升少子寿命,提高太阳电池的转化效率。

    2、在topcon电池的背刻蚀工艺过程中,目前主流topcon工艺路线是碱抛光,相比传统工艺,碱抛光耗量相对小,提升效果更明显,废液处理成本低,能有效达到降本提效的目的。然而,现有的碱抛光工艺耗费时间长,温度要求高,最终对效率提升不明显,不利于产线生产。


    技术实现思路

    1、本技术的目的是提供一种电池硅片的抛光工艺方法,旨在解决现有的抛光工艺耗费成本高,抛光效果差的问题。

    2、为实现本技术的目的,第一方面,本技术提供了一种电池硅片的抛光工艺方法,包括如下步骤:

    3、使用碱抛光液,以第一预设温度对电池硅片的背面进行第一预设时长的碱抛光处理,所述碱抛光液包括氢氧化钠和第一碱抛添加剂,所述第一碱抛添加剂包括:去离子水、苯甲酸钠、葡萄糖、双乙酸钠以及月桂基葡糖苷;

    4、使用第一混合清洗液,以第二预设温度对碱抛光后的电池硅片进行第二预设时长的无篮鼓泡处理,以洗去电池硅片上残存的碱抛光液;

    5、使用清水,对第一混合清洗液清洗后的电池硅片进行第三预设时长的溢流清洗,以洗去电池硅片表面残存的第一混合清洗液;

    6、使用微制绒液,以第三预设温度对清水清洗后的电池硅片的背面进行第四预设时长的微制绒处理。

    7、在一种可能的实现方式中,所述碱抛光液中的氢氧化钠的浓度为a,1%≤a≤1.2%,所述第一碱抛添加剂为b,0.9%≤b≤1.1%;和/或,

    8、所述第一预设温度为t1,64℃≤t1≤66℃;和/或,

    9、所述第一预设时长为t1,180s≤t1≤230s。

    10、在一种可能的实现方式中,所述微制绒液包括氢氧化钠和第二碱抛添加剂;

    11、所述微制绒液中的氢氧化钠的浓度为c,0.2%≤c≤0.3%,所述第二碱抛添加剂浓度为d,0.93%≤d≤1%;和/或,

    12、所述第三预设温度为t3,68℃≤t3≤72℃;和/或,

    13、所述第四预设时长为t4,100s≤t4≤140s。

    14、在一种可能的实现方式中,所述第二碱抛添加剂包括:去离子水、十二烷基磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、苯甲酸钠以及聚乙二醇。

    15、在一种可能的实现方式中,所述第一混合清洗液包括氢氧化钠和双氧水,所述氢氧化钠的浓度为e,0.2%≤e≤0.3%,所述双氧水的浓度为f,0.9%≤f≤1%。

    16、在一种可能的实现方式中,在使用碱抛光液之前,还包括步骤如下:

    17、在链式机中使用氢氟酸溶液,刻蚀电池硅片背面的硼硅玻璃;

    18、利用清水喷淋清洗电池硅片表面残存的氢氟酸溶液;

    19、以第四预设温度烘干清洗后的电池硅片的表面残存水分;

    20、将烘干后的电池硅片装载至湿法花篮中;

    21、使用第二混合清洗液,以第五预设温度对碱抛光后的电池硅片进行五预设时长的无篮鼓泡处理;

    22、使用清水,对第二混合清洗液清洗后的电池硅片进行溢流清洗第六预设时长,以洗去电池硅片表面残存的第二混合清洗液。

    23、在一种可能的实现方式中,所述氢氟酸溶液的浓度为e,12.25%≤e≤32.65%;和/或,

    24、所述链式机带速为f,2.0m/min≤f≤3.0m/min。

    25、在一种可能的实现方式中,在使用微制绒液之后,还包括步骤如下:

    26、使用清水,对微制绒后的电池硅片进行第七预设时长的溢流清洗,以洗去电池硅片表面残存的微制绒液;

    27、使用第三混合清洗液,以第六预设温度对清水清洗后的电池硅片进行第八预设时长的无篮鼓泡处理;

    28、使用清水,对第三混合清洗液清洗后的电池硅片进行第九预设时长的溢流清洗,以洗去电池硅片表面残存的第三混合清洗液;

    29、使用酸洗混合液,以第七预设温度对清水清洗后的电池硅片进行第十预设时长的酸洗,以去除电池硅片表面金属离子;

    30、使用清水,对酸洗混合液清洗后的电池硅片进行第十一预设时长的溢流清洗,以洗去电池硅片表面残存的酸洗混合液;

    31、使用慢提拉的方式,以第八预设温度对清水清洗后的电池硅片进行第十二预设时长的预脱水处理;

    32、使用第九预设温度的混合气体,吹拂电池硅片表面第十三预设时长,以烘干电池硅片表面水分。

    33、在一种可能的实现方式中,所述酸洗混合液包括盐酸和氢氟酸;

    34、所述盐酸浓度为g,2.7%≤g≤2.9%;

    35、所述氢氟酸浓度为h,0.5%≤h≤0.7%;和/或,

    36、所述第七预设温度为常温;和/或,

    37、所述第十预设时长为t10,119s≤t10≤121s。

    38、第二方面,本技术还提出一种太阳能电池,所述太阳能电池包括所述电池硅片的抛光工艺方法,制成的电池硅片;

    39、所述电池硅片的金字塔的塔基宽度为m,其中,m满足如下条件:7.4μm≤m≤8.3μm。

    40、在本技术的技术方案中,电池硅片首先被放入碱抛光槽中,碱抛光槽中的碱抛光液以第一预设温度对电池硅片的背面进行第一预设时长的碱抛光处理,碱抛光液包括氢氧化钠和第一碱抛添加剂,氢氧化钠溶液用以抛除电池硅片背面原有的金字塔,第一碱抛添加剂用以减小氢氧化钠溶液,对电池硅片正面的腐蚀,避免氢氧化钠溶液对电池硅片的正面造成损伤。第一碱抛添加剂成分采用去离子水、苯甲酸钠、葡萄糖、双乙酸钠以及月桂基葡糖苷,可以有效提高碱抛光液的抛光效率,减少碱抛光液的损耗,节约成本,同时提高碱抛光液对于电池硅片背面的抛光质量。待碱抛光完成后,电池硅片被放入第一混合清洗液中,电池硅片在第一混合清洗液中以第二预设温度进行无篮鼓泡清洗,清洗时间为第二预设时长,以洗去电池硅片上残存的碱抛光液。随后,通过溢流清水,清洗时长为第三预设时长,以洗去电池硅片表面残存的混合清洗液。通过两次清洗,可有效去除残存在电池硅片表面的化学药剂,避免电池硅片上残存的化学药剂,对后续微制绒工艺造成影响。待电池硅片被清水溢流清洗完毕后,电池硅片进入微制绒槽内,并在第三温度下,与微制绒槽内的微制绒液发生反应,反应时长为第四预设时间,以在电池硅片背面生成新的金字塔,进而适当减小电池硅片背面的反射率。


    技术特征:

    1.一种电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.如权利要求1所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,所述碱抛光液中的氢氧化钠的浓度为a,1%≤a≤1.2%,所述第一碱抛添加剂的浓度为b,0.9%≤b≤1.1%;和/或,

    3.如权利要求1所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,所述微制绒液包括氢氧化钠和第二碱抛添加剂;

    4.如权利要求3所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,所述第二碱抛添加剂包括:去离子水、十二烷基磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、苯甲酸钠以及聚乙二醇。

    5.如权利要求1所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,所述第一混合清洗液包括氢氧化钠和双氧水,所述氢氧化钠的浓度为e,0.2%≤e≤0.3%,所述双氧水的浓度为f,0.9%≤f≤1%;和/或,

    6.如权利要求1所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,在所述使用碱抛光液之前,所述抛光工艺方法还包括步骤如下:

    7.如权利要求6所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,所述氢氟酸溶液的浓度为g,12.25%≤g≤32.65%;和/或,

    8.如权利要求1所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,在所述使用微制绒液之后,还包括步骤如下:

    9.如权利要求8所述的电池硅片的抛光工艺方法,其特征在于,所述酸洗混合液包括盐酸和氢氟酸;

    10.一种太阳能电池,其特征在于,包括通过如权利要求1至9任意一项所述电池硅片的抛光工艺方法,制成的电池硅片;


    技术总结
    一种电池硅片的抛光工艺方法以及太阳能电池,电池硅片的抛光工艺方法包括步骤如下:使用碱抛光液,以第一预设温度对电池硅片的背面进行第一预设时长的碱抛光处理,所述碱抛光液包括氢氧化钠和第一碱抛添加剂,所述第一碱抛添加剂包括:去离子水、苯甲酸钠、葡萄糖、双乙酸钠以及月桂基葡糖苷;使用第一混合清洗液,以第二预设温度对碱抛光后的电池硅片进行第二预设时长的无篮鼓泡处理;使用清水,对第一混合清洗液清洗后的电池硅片进行第三预设时长的溢流清洗;使用微制绒液,以第三预设温度对清水清洗后的电池硅片的进行第四预设时长的微制绒处理。本申请所提供的电池硅片的抛光工艺方法可以有效提高电池硅片的抛光质量,减少材料损耗。

    技术研发人员:笪炳涛,黎杏锋,汪世金,向昱任,孙翔
    受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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