一种解决背面碳粉污染的电池制造方法技术

本发明专利技术公开了一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，所述方法包括以下步骤：（1）硅片制绒、扩散后，去除磷硅玻璃；（2）将步骤（1）完成后的硅片进行正面PECVD镀膜；（3）将步骤（2）中镀膜后的硅片去除背面pn结并抛光；（4）将步骤（3）处理后的硅片进行丝网印刷及烧结，完成电池片制作。本发明专利技术解决了PECVD镀膜时背部碳粉污染的问题，降低了接触电阻，提升了短路电流，从而提升了电池转换效率，本发明专利技术得工艺过程不增加生产成本，易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种解决背面碳粉污染的电池制造方法
本专利技术涉及电池制造技术，尤其是涉及一种解决背面碳粉污染的电池制造方法。
技术介绍
太阳能电池主要是将太阳光转换为电能，在实际生活中属于一种绿色能源，太阳能电池片是由原硅片经过清洗硅片表面、制绒、扩散形成PN结、去除磷硅玻璃、沉积氮化硅、印刷、烧结形成的。背部刻蚀抛光可有效增加内反射，提升光电子吸收，同时较好的抛光技术可实现铝硅良好的欧姆接触。例如一种在中国专利公开的一种光伏太阳能电池片及其刻蚀方法，其公开号为CN103199158A，该光伏太阳能电池片的刻蚀方法包括以下步骤：预处理步骤，对制作光伏太阳能电池片的基底进行预处理，去除基底的背面的磷硅玻璃层；刻蚀步骤，将经过预处理之后的所述基底放入刻蚀槽，利用碱性溶液对基底的背面进行刻蚀。在常规工艺流程中PECVD镀膜时，由于硅片背面与石墨舟的接触，难免会造成碳粉的粘附，从而造成印刷铝浆时不能形成良好的欧姆接触，增加接触电阻，降低了电流，碳粉的污染也会造成背部的缺陷，导致电子的复合，进一步降低电流。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有电池硅片处理工艺中PECVD镀膜时背部往往存在碳粉污染，增加接触电阻，降低了电流的问题，提供一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，可有效降低背面碳粉的污染，提升电流。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，所述方法包括以下步骤：(1)硅片制绒、扩散后，去除磷硅玻璃；(2)将步骤(1)完成后的硅片进行正面PECVD镀膜；(3)将步骤(2)中镀膜后的硅片去除背面pn结并抛光；(4)将步骤(3)处理后的硅片进行丝网印刷及烧结，完成电池片制作。本专利技术技术方案在常规制造方法的基础上改变工艺次序，解决了PECVD镀膜时背部碳粉污染的问题，减少背面电子复合的同时，使得背面形成较好的欧姆接触，降低接触电阻，提升短路电流，从而提升转换效率。此外，工艺过程不增加生产成本，易于实现。作为优选，步骤(2)中，所述PECVD镀膜为PECVD氮化硅镀膜。作为优选，步骤(2)中，镀膜膜厚为75-85nm，镀膜后的硅片折射率为2.05-2.15。作为优选，步骤(3)中，采用刻蚀液去除背面pn结及抛光，所述刻蚀液为H2O、HF酸和HNO3酸的混合溶液，H2O、HF酸和HNO3酸的体积比为(40-60)：(25-45)：(145-165)。采用该浓度及配比，碳粉产生气体速率最快，提高了生产效率，大大增加了硅片背面反射率。PECVD镀膜后再进行背面刻蚀及抛光，碳粉可与刻蚀液反应产生气体，对电池不会产生污染。作为优选，H2O为纯水，HF酸的质量浓度为48-50％％，HNO3酸的质量浓度为70-72％。作为优选，HF酸的质量浓度为49％，HNO3酸的质量浓度为71％。采用该浓度及配比，碳粉产生气体速率最快，提高了生产效率，大大增加了硅片背面反射率。作为优选，步骤(3)中，抛光后硅片减重2.5-4.5％，硅片背面反射率≧30％。作为优选，抛光过程的抛光带速控制在2.2-2.3m/min。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)解决了PECVD镀膜时背部碳粉污染的问题；(2)降低了接触电阻，提升了短路电流，从而提升了电池转换效率；(3)工艺过程不增加生产成本，易于实现。附图说明图1：本专利技术的电池制造工序。图2：常规技术的电池制造工序。图3：本专利技术的电池结构示意图。图中：1、P型硅基2、PN结3、氮化硅减反射膜4、正电极5、背电场6、背电极。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1：选取扩散后的单晶M2硅片1000片，采用中电48所-420型管式PECVD进行氮化硅镀膜，膜厚控制80nm，折射率2.1，然后在RENA湿法刻蚀机中采用H2O：HF酸：HNO3酸＝50L：35L：155L混合溶液进行处理，其中H2O为纯水，HF酸的质量浓度为48％，HNO3酸的质量浓度为70％，抛光带速2.3m/min，抛光后硅片减重2.5％，背面反射率为30％，最后进行后道工序的丝网印刷及烧结，完成电池片制作，测试电性能参数如表1，电池片转换效率相比对比例提升0.11％。实施例2：选取扩散后的单晶M2硅片1000片，采用中电48所-420型管式PECVD进行氮化硅镀膜，膜厚控制75nm，折射率2.05，然后在RENA湿法刻蚀机中采用H2O：HF酸：HNO3酸＝40L：45L：165L混合溶液进行处理，其中H2O为纯水，HF酸的质量浓度为49％，HNO3酸的质量浓度为71％，带速2.2m/min，抛光后硅片减重3％，背面反射率为33％，最后进行后道工序的丝网印刷及烧结，完成电池片制作，测试电性能参数如表1，电池片转换效率相比对比例提升0.15％。实施例3：选取扩散后的单晶M2硅片1000片，采用中电48所-420型管式PECVD进行氮化硅镀膜，膜厚控制85nm，折射率2.15，然后在RENA湿法刻蚀机中采用H2O：HF酸：HNO3酸＝60L：25L：145L混合溶液进行处理，其中H2O为纯水，HF酸的质量浓度为50％，HNO3酸的质量浓度为72％，带速2.25m/min，抛光后硅片减重4.5％，背面反射率为37％，最后进行后道工序的丝网印刷及烧结，完成电池片制作，测试电性能参数如表1，电池片转换效率相比对比例提升0.19％。对比例1：选取扩散后的单晶M2硅片1000片，按照常规工艺流程进行后道工序，即刻蚀、PECVD、丝印烧结。在RENA湿法刻蚀机中采用H2O：HF酸：HNO3酸＝50L：20L：120L混合溶液进行处理，带速2.3m/min，得到减重为0.20g/片，背面反射率为28％的硅片，再采用中电48所-420型管式PECVD进行氮化硅镀膜，膜厚控制80nm，折射率2.1，最后进行后道工序的丝网印刷及烧结，完成电池片制作，测试电性能参数如表1。表1：电性能参数表UocIscRsRshFFNCell对比例10.6479.5020.00318280.220.18％实施例10.64759.5330.00328580.320.29％实施例20.6489.5450.00332180.320.33％实施例30.64789.5560.00329680.420.37％其中，Uoc：开路电压，Isc：短路电流，Rs：串联电阻，Rsh：并联电阻，FF：填充因子，NCeLL：光电转换效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：（1）硅片制绒、扩散后，去除磷硅玻璃；（2）将步骤（1）完成后的硅片进行正面PECVD镀膜；（3）将步骤（2）中镀膜后的硅片去除背面pn结并抛光；（4）将步骤（3）处理后的硅片进行丝网印刷及烧结，完成电池片制作。

【技术特征摘要】
1.一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：（1）硅片制绒、扩散后，去除磷硅玻璃；（2）将步骤（1）完成后的硅片进行正面PECVD镀膜；（3）将步骤（2）中镀膜后的硅片去除背面pn结并抛光；（4）将步骤（3）处理后的硅片进行丝网印刷及烧结，完成电池片制作。2.根据权利要求1所述的一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，其特征是，步骤（2）中，所述PECVD镀膜为PECVD氮化硅镀膜。3.根据权利要求1或2所述的一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，其特征是，步骤（2）中，镀膜膜厚为75-85nm，镀膜后的硅片折射率为2.05-2.15。4.根据权利要求1所述的一种解决背面碳粉污染的电池制造方法，其特征是，步骤（3）中，采用刻蚀液去除背面pn结及抛光，所述刻蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：董方，孙涌涛，陈健生，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33