一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺制造技术

本发明专利技术涉及多晶硅太阳能电池制作技术领域，为解决传统不良电池片返工工艺无法有效清除有机物、成品率低的问题，提供了一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，包括以下步骤：(1)将电池片于混合药液中进行两面清洗；(2)第一水洗槽清洗；(3)第二水洗槽清洗；(4)高温氮气干燥；(5)重新制绒、扩散制作PN结、刻蚀、镀膜、丝网、烧结、测试。本发明专利技术工艺简单高效，装置设计巧妙，电池片处理效果好，减少电池片表面的复合，有利于电池片效率的提升；整个工艺流程资源利用率高，药液和去离子水用量少，相比原有清洗工艺清洗效率提升0.09～0.12％，电池片A级成品率，大幅降低电池实际生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺
本专利技术涉及多晶硅太阳能电池制作
，尤其涉及一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺。
技术介绍
随着石油、煤炭、天然气等不可再生能源不断减少，能源问题日益突出，未来能源问题将成为制约现代化经济发展的瓶颈，新能源的研发与推广使用得到高度关注。其中，太阳能光伏作为新能源之一，其丰富、洁净等优点被认为是最具发展前景的清洁能源之一。目前，在众多种类的太阳能电池中，晶硅太阳能电池占据主导地位，提高电池的转换效率和提升产品A级成品率是我们研究的热点。目前产业化的多晶太阳能电池片的制造工艺包括制绒、扩散、刻蚀、PECVD、印刷、烧结、测试。在多晶硅太阳能电池的生产中，由于遇到各种不可控制因数，导致各工序会遇到各种不良外观电池片。例如原硅片表面有油污、手指印等，生产中员工没有按照规定佩戴手套或者手套破裂接触电池片产生手指印、汗渍印等，生产设备故障等导致油污至电池片表面等，和工艺控制参数异常等内在因素而需要返工，返工比例在1％～10％之间，上述不良片的出现，若不做返工处理，它不仅影响多晶太阳能电池片的A级成品率还会影响转换效率。需要对不良片返工处理，重新制作出合格太阳能电池片。传统的返工方法为采用氢氟酸、去离子水混合药液进行表面处理，由于电池片表面有机物不与氢氟酸反应，从而无法有效去除。并且电池片表面有机物不良片在返工重新进行制作电池时也不能有效去除。从而造成电池片外观上的不合格，和光电转换效率偏低。因此需要设计一种针对电池片表面有有机物不良返工片清洗工艺，提高电池片A级成品率，以及返工电池片光电转换效率，降低电池实际生产成本。中国专利文献上公开了“一种成品晶硅太阳能电池片的返工工艺”，其公告号为CN102629644A，该专利技术将由生产、工艺不稳定所导致的低效电池片和外观不良导致的报废片通过一系列化学腐蚀的手段，非常简便的回收到电池正反面的贵金属电极，同时将这些低效、报废的电池片还原成原始硅片，重新开始常规的电池工艺流程制作成合格电池片。但是该工艺操作复杂，能耗高。
技术实现思路
本专利技术为了克服传统不良电池片返工工艺无法有效清除有机物、成品率低、光电转换效率低的问题，提供了一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，提高返工片的A级成品率，减少因电池片表面有有机物而导致成品电池品级不达A等级而降级、光电转换效率低、甚至报废的电池片数量，非常有效的降低生产成本。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将待清洗多晶表面有机物不良电池片置于药液槽内的混合药液中进行两面清洗，所述混合药液由氢氟酸、臭氧水、盐酸和双氧水按照体积比为(5～6):(1～1.5):(1～2):(1～1.5)配制而成；(2)将经步骤(1)处理过的电池片于第一水洗槽中进行清洗；(3)将经步骤(2)处理过的电池片于第二水洗槽中进行清洗；(4)将经步骤(3)处理过的电池片于干燥槽中，进行高温氮气干燥；(5)将经步骤(4)处理过的电池片进行重新制绒、扩散制作PN结、刻蚀、镀膜、丝网、烧结、测试，完成多晶表面有机物不良电池片重新制作成电池工艺。本专利技术巧妙的利用了臭氧水的强氧化性，氧化电池片表面氧化物为二氧化碳和水，后续利用药液和去离子水能够非常有效地去除电池片表面的有机物，具有大幅度降低化学品用量，并且不会污染环境等优点。本专利技术所用氢氟酸、盐酸和双氧水是市售原料，臭氧水为实验室自制所得。其中氢氟酸的浓度为49wt％，盐酸的浓度为37wt％，双氧水的浓度为22wt％，臭氧水的浓度为30ppm。废弃的药液中含有臭氧水在后续的处理过程中会挥发成氧气与水，不会污染环境和需要额外的处理费用。臭氧水与氢氟酸配合使用去除有机物、金属、颗粒等效果更佳。电池片表面受到臭氧水清洗，电池片表面发生氧化反应生成一层薄薄的氧化层，薄的氧化层在后续的氢氟酸清洗中溶解，发生还原反应。就这样电池片表面不断循环发生氧化还原反应，将电池片表面附着金属、颗粒等都将非常有效地进行去除。本专利技术的清洗工艺高效、低成本，能够实现批量化清洗。作为优选，工艺流程中，采用链式清洗机进行清洗，采用滚轮进行传送，所述滚轮的传送速度为1.0～1.5m/min。本专利技术工艺流程中使用链式清洗机进行清洗的优势为：(1)清洗高效，整个清洗流程时间为8～10min，而原有清洗是槽式清洗模式，整个清洗流程时间为70-80min；(2)节省化学品，相比原有槽式清洗设备氢氟酸节约60～75％，去离子水节约55～70％(药液槽不使用去离子水)；(3)节省空间，链式清洗设备集成在线式风干设备，相比原有槽式清洗工艺，省去了甩干机设备空间。滚轮一直处于转动传输电池片状态，能够实现多个待清洗多晶表面有机物不良电池片的同时批量化清洗。作为优选，步骤(1)中，所述药液槽包括反应槽和储液槽，所述储液槽内的混合药液通过泵浦被抽取进入反应槽，所述反应槽底部与储液槽顶部之间设有循环管道；所述反应槽内设有喷雾装置，所述喷雾装置分布于多晶表面有机物不良电池片的两侧。本专利技术采用上下两层槽体，可以充分循环利用混合药液，节约成本；喷雾装置设有若干个均匀的位于滚轮两侧的喷雾嘴，将混合药液均匀喷洒至滚轮上面的电池片两面。储液槽可以回收混合药液，再通过泵浦将回收的混合药液抽取至反应槽，并通过喷雾嘴均匀喷洒药液至电池片两侧。采用喷雾式喷药液至电池片正反两面，相比原有技术采用浸泡式要节省氢氟酸药液使用量60～75％，相比原有槽式浸泡清洗模式优势在于使用极少的药液就可以进行达到清洗的目的，节省药液使用量。作为优选，所述储液槽内设有加热板，所述加热板的工作温度控制在60～65℃。本专利技术采用高温药液，有益于软化待清洗多晶表面有机物不良电池片表面的有机物，同时加速清洗效果，达到短时间去除有机物的目的，缩短工艺流程时间，节约成本。作为优选，步骤(2)中，所述第一水洗槽包括第一清洗槽和第一储水槽；步骤(3)中，所述第二水洗槽包括第二清洗槽和第二储水槽；所述第二储水槽与第一储水槽之间设有溢流管道，所述溢流管道内设有单向阀，所述单向阀具有由第二储水槽流向第一储水槽的开启方向。本专利技术的清洗工艺中，步骤(2)的第一水洗槽用来清洗从反应槽的混合药液中处理后的电池片，对去离子水的纯度不需要过高的要求；步骤(3)的第二水洗槽，用来清洗经过第一水洗槽清洗过的电池片，对去离子水的纯度要求较高；本专利技术的设计使得第一水洗槽采用从第二水洗槽回收的经过步骤(3)清洗后的第二储水槽内溢流过来的去离子水，单向阀设计避免第一水洗槽内回收的药液往第二水洗槽的回流污染；避免直接采用高纯度的去离子水进行步骤(2)的清洗，水资源利用率高，高效循环，在不影响清洗效果的前提下，有效节约去离子水用量55～70％。作为优选，步骤(4)中，所述干燥槽内设有气流通道，所述气流通道位于电池片两侧，采用压缩加热后的高纯氮气进行干燥。因此，本专利技术具有如下有益效果：工艺简单高效，装置设计巧妙，电池片处理效果好，减少电池片表面的复合，有利于电池片效率的提升；整个工艺流程资源利用率高，药液和去离子水用量少，相比原有清洗工艺清洗效率提升0.09～0.12％，电池片A级成品率，大幅降低电池实际生产成本。附图说明图1是本专利技术多晶表面有机物不良电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将待清洗多晶表面有机物不良电池片置于药液槽内的混合药液中进行两面清洗，所述混合药液由氢氟酸、臭氧水、盐酸和双氧水按照体积比为(5～6):(1～1.5):(1～2):(1～1.5)配制而成；(2)将经步骤(1)处理过的电池片于第一水洗槽中进行清洗；(3)将经步骤(2)处理过的电池片于第二水洗槽中进行清洗；(4)将经步骤(3)处理过的电池片于干燥槽中，进行高温氮气干燥；(5)将经步骤(4)处理过的电池片进行重新制绒、扩散制作PN结、刻蚀、镀膜、丝网、烧结、测试，完成多晶表面有机物不良电池片重新制作成电池工艺。

【技术特征摘要】
1.一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将待清洗多晶表面有机物不良电池片置于药液槽内的混合药液中进行两面清洗，所述混合药液由氢氟酸、臭氧水、盐酸和双氧水按照体积比为(5～6):(1～1.5):(1～2):(1～1.5)配制而成；(2)将经步骤(1)处理过的电池片于第一水洗槽中进行清洗；(3)将经步骤(2)处理过的电池片于第二水洗槽中进行清洗；(4)将经步骤(3)处理过的电池片于干燥槽中，进行高温氮气干燥；(5)将经步骤(4)处理过的电池片进行重新制绒、扩散制作PN结、刻蚀、镀膜、丝网、烧结、测试，完成多晶表面有机物不良电池片重新制作成电池工艺。2.根据权利要求1所述的一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，其特征在于，工艺流程中，采用链式清洗机进行清洗，采用滚轮进行传送，所述滚轮的传送速度为1.0～1.5m/min。3.根据权利要求1所述的一种多晶表面有机物不良电池片返工工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述药液槽包括反应槽和储液槽，所述储液槽内的混合药液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，陈建生，许成德，
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