一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺制造技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，包括以下步骤：(1)将经过预清洗、制绒后的单晶硅片经过纯水漂洗，于后清洗溶液中清洗；(2)纯水漂洗，再经过酸洗、水洗，烘干；(3)磷扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷得到单晶电池片成品。本发明专利技术对添加剂中的有机物进行氧化，将吸附于硅片表面的有机物去除，使得在后续的酸洗过程中能将硅片表面清洗干净，解决了外观不良等问题；氢氟酸清洗后硅片表面由OH钝化转变为H钝化，达到表面疏水的目的，硅片脱水更彻底，解决了烘干时间过长的问题；优化绒面结构，降低发射率，提高短路电流；减少表面复合中心，提高开路电压。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺。
技术介绍
太阳能电池的生产制造过程中，制绒工序是及其重要的一个环节。制绒工序的具体工艺流程为：①预清洗：目的在于去除原硅片表面机械损伤层以及原硅片表面吸附的杂质，并对硅片表面进行预处理，使制绒后绒面结构具有均匀性。②制绒：由于低浓度碱对硅片表面具有各向异性腐蚀的特性，利用低浓度碱在硅(100)晶面上腐蚀出(111)晶面而形成的金字塔结构，此结构增大了硅片比表面积，降低了表面反射率，并且使光在硅片表面多次反射，从而增加了光的吸收率。③酸洗：制绒后的硅片通过氢氟酸以及氢氟酸/盐酸混合清洗，去除硅片上氧化层以及残留的金属离子。在电池片制造过程当中难免引入有机物或金属杂质，这些有机物或金属杂质扩散到硅片后形成复合中心，必然会影响太阳能电池的开路电压及短路电流，最终对太阳能电池效率产生影响，导致太阳能电池片效率的下降。而在传统的电池片制造过程中，均在制绒后采用混酸溶液(氢氟酸/盐酸)进行清洗，此清洗工艺存在以下不足之处：①对于硅片表面残留的杂质颗粒、有机物或是制绒后硅片表面残留的硅酸钠，该清洗工艺无法有效的去除；②对于制绒后硅片表面的多余悬挂键以及不良绒面无法改善。因此需要一种能够改善硅片表面结构、去除表面有机物及固体颗粒的制绒后清洗工艺。
技术实现思路
本专利技术为了克服传统太阳能电池制绒的后清洗工艺去除和改善效果差的问题，提供了一种改善绒面结构、去除效果好的应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，从而降低反射率，有效提升开路电压与短路电流，实现太阳能电池效率的提升。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，包括以下步骤：(1)将经过预清洗、制绒后的单晶硅片经过纯水漂洗，于后清洗溶液中清洗，得到一次处理单晶硅片；所述后清洗溶液中过氧化氢的质量分数为1～3％，氨水的质量分数为0.2～1％；(2)将一次处理单晶硅片经过纯水漂洗，再经过酸洗、水洗，烘干得到二次处理单晶硅片；(3)将二次处理单晶硅片经过磷扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷得到单晶电池片成品。本专利技术通过对经过预清洗、制绒后的单晶硅片表面的添加剂中的有机物进行氧化，将吸附于硅片表面的有机物去除，使得在后续的酸洗过程中能将硅片表面清洗干净，解决了外观不良等问题。作为优选，步骤(1)中，清洗的温度为18～28℃，清洗时间为60～140s。作为优选，步骤(1)中，所述后清洗溶液由质量分数为30～32％的过氧化氢、22～25％的氨水与去离子水搅拌均匀配制而成。作为优选，步骤(2)中，酸洗工艺为：先采用盐酸洗，然后经过两步水洗，再采用混酸洗。作为优选，盐酸洗工艺为：使用质量分数为37％的盐酸、去离子水配制的盐酸水溶液，所述盐酸水溶液中盐酸质量分数为2.5～3.5％；混酸洗工艺为：使用质量分数为37％的盐酸、48％的氢氟酸、去离子水配制的混酸溶液，所述混酸溶液中盐酸的质量分数为1～1.5％，氢氟酸的质量分数为1.5～2％。作为优选，盐酸洗和混酸洗的清洗时间为140～180s，清洗温度为18～28℃。作为优选，步骤(2)中，烘干温度为95～115℃，烘干时间为480～520s。本专利技术通过氢氟酸清洗后硅片表面由OH钝化转变为H钝化，达到表面疏水的目的，硅片脱水更彻底，解决了烘干时间过长的问题。作为优选，步骤(2)中，所述二次处理单晶硅片的反射率为10～12％，绒面大小为1～3μm。作为优选，预清洗工艺为：使用质量分数为30～32％的过氧化氢、40％氢氧化钠、去离子水所配制的预清洗溶液，所述预清洗溶液中过氧化氢的质量分数为1.5～3.5％，氢氧化钠浓度为6～11％，清洗时间为140～200s，清洗温度为60～70℃。作为优选，制绒工艺为：使用氢氧化钠、单晶制绒添加剂与去离子水所配制的制绒溶液，所述制绒溶液中氢氧化钠的质量分数为1.3～2％，添加剂的质量分数为0.7～1.4％，制绒时间为800～1200s，制绒温度为77～83℃。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)对添加剂中的有机物进行氧化，将吸附于硅片表面的有机物去除，使得在后续的酸洗过程中能将硅片表面清洗干净，解决了外观不良等问题；(1)氢氟酸清洗后硅片表面由OH钝化转变为H钝化，达到表面疏水的目的，硅片脱水更彻底，解决了烘干时间过长的问题；(3)优化绒面结构，降低发射率，提高短路电流；(4)减少表面复合中心，提高开路电压。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在本专利技术中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。实施例1(1)预清洗：使用质量分数为30％的过氧化氢、40％氢氧化钠与去离子水配制含有过氧化氢的质量分数为1.5％，氢氧化钠浓度为6％的预清洗溶液，将单晶硅片于预清洗溶液中清洗140s，清洗温度为60℃；(2)制绒：使用氢氧化钠、单晶制绒添加剂与去离子水配制含有氢氧化钠的质量分数为1.3％，添加剂的质量分数为0.7％的制绒溶液，将预清洗之后的单晶硅片制绒，制绒时间为800s，制绒温度为77℃；(3)配置后清洗溶液：将质量分数为30％的过氧化氢、22％的氨水与去离子水搅拌均匀配制成含有过氧化氢的质量分数为1％，氨水的质量分数为0.2％的后清洗溶液；(4)将经过预清洗、制绒后的单晶硅片经过纯水漂洗，在18～28℃温度条件下，于后清洗溶液中清洗60s，得到一次处理单晶硅片；(5)将一次处理单晶硅片经过纯水漂洗，再经过盐酸洗：使用质量分数为37％的盐酸、去离子水配制盐酸质量分数为2.5％的盐酸水溶液，清洗时间为140s，清洗温度为18℃；然后经过两步水洗，再用混酸洗：使用质量分数为37％的盐酸、48％的氢氟酸、去离子水配制的盐酸的质量分数为1％，氢氟酸的质量分数为1.5％混酸溶液，清洗时间为140s，清洗温度为18℃；于95℃温度条件下烘干，烘干时间为480s，得到反射率为10％，绒面大小为1μm的二次处理单晶硅片；(6)将二次处理单晶硅片经过磷扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷得到单晶电池片成品。实施例2(1)预清洗：使用质量分数为32％的过氧化氢、40％氢氧化钠与去离子水配制含有过氧化氢的质量分数为3.5％，氢氧化钠浓度为11％的预清洗溶液，将单晶硅片于预清洗溶液中清洗200s，清洗温度为70℃；(2)制绒：使用氢氧化钠、单晶制绒添加剂与去离子水配制含有氢氧化钠的质量分数为2％，添加剂的质量分数为1.4％的制绒溶液，将预清洗之后的单晶硅片制绒，制绒时间为1200s，制绒温度为83℃；(3)配置后清洗溶液：将质量分数为32％的过氧化氢、25％的氨水与去离子水搅拌均匀配制成含有过氧化氢的质量分数为3％，氨水的质量分数为1％的后清洗溶液；(4)将经过预清洗、制绒后的单晶硅片经过纯水漂洗，在28℃温度条件下，于后清洗溶液中清洗140s，得到一次处理单晶硅片；(5)将一次处理单晶硅片经过纯水漂洗，再经过盐酸洗：使用质量分数为37％的盐酸、去离子水配制盐酸质量分数为3.5％的盐酸水溶液，清洗时间为180s，清洗温度为28℃；然后经过两步水洗，再用混酸洗：使用质量分数为37％的盐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将经过预清洗、制绒后的单晶硅片经过纯水漂洗，于后清洗溶液中清洗，得到一次处理单晶硅片；所述后清洗溶液中过氧化氢的质量分数为1～3％，氨水的质量分数为0.2～1％；(2)将一次处理单晶硅片经过纯水漂洗，再经过酸洗、水洗，烘干得到二次处理单晶硅片；(3)将二次处理单晶硅片经过磷扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷得到单晶电池片成品。

【技术特征摘要】
1.一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将经过预清洗、制绒后的单晶硅片经过纯水漂洗，于后清洗溶液中清洗，得到一次处理单晶硅片；所述后清洗溶液中过氧化氢的质量分数为1～3％，氨水的质量分数为0.2～1％；(2)将一次处理单晶硅片经过纯水漂洗，再经过酸洗、水洗，烘干得到二次处理单晶硅片；(3)将二次处理单晶硅片经过磷扩散、刻蚀、PECVD、丝网印刷得到单晶电池片成品。2.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，其特征在于，步骤(1)中，清洗的温度为18～28℃，清洗时间为60～140s。3.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述后清洗溶液由质量分数为30～32％的过氧化氢、22～25％的氨水与去离子水搅拌均匀配制而成。4.根据权利要求1所述的一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，其特征在于，步骤(2)中，酸洗工艺为：先采用盐酸洗，然后经过两步水洗，再采用混酸洗。5.根据权利要求4所述的一种应用于太阳能电池制绒的后清洗工艺，其特征在于，盐酸洗工艺为：使用质量分数为37％的盐酸、去离子水配制的盐酸水溶液，所述盐酸水溶液中盐酸质量分数为2.5～3.5％；混酸洗工艺为：使用质量分数为37％的盐酸、48％的氢氟酸、去离子水配...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，薛建峰，宋飞飞，张向斌，董方，
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