用于电池片的常温刻蚀装置及相应方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于电池片的常温刻蚀装置，所述的常温刻蚀装置包括用于盛放包括HF和HNO3的混酸刻蚀液的刻蚀槽，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的刻蚀槽内设置有依次分布的数个滚轮，所述的数个滚轮包括具有第一直径的第一滚轮和具有第二直径的第二滚轮，所述的第一直径设置成小于所述的第二直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置。本发明专利技术还提供了相应的常温刻蚀方法。采用了本发明专利技术的用于电池片的常温刻蚀装置及相应方法，可以实现常温刻蚀批量稳定生产，过刻返工比例稳定在0.15％以内，优于行业内刻蚀过刻返工的平均水平，节约成本并推动行业技术进步。

Normal Temperature Etching Device for Battery Sheet and Corresponding Method

The present invention relates to a normal temperature etching device for batteries. The normal temperature etching device includes an etching groove for holding mixed acid etching solution including HF and HNO3. The concentration of HNO3 in mixed acid etching solution is higher than that of HF. Several rollers are arranged in the etching groove in turn. The rollers include the first rollers with the first diameter and the second rollers with the second diameter. The first diameter of the second roller is set to be less than the second diameter, and the first roller is set near the slot position of the battery sheet. The invention also provides a corresponding normal temperature etching method. The normal temperature etching device and the corresponding method of the present invention are adopted for batteries, which can realize stable batch production of normal temperature etching, and the proportion of overetching rework is less than 0.15%, which is superior to the average level of overetching rework in the industry, saves cost and promotes technological progress in the industry.

【技术实现步骤摘要】
用于电池片的常温刻蚀装置及相应方法
本专利技术涉及光伏太阳能电池制造领域，具体是指一种用于电池片的常温刻蚀装置及相应方法。
技术介绍
如图1所示，为常规晶体硅太阳能电池主要制造工艺流程图，是在太阳能电池制造行业为行业熟知和通用的工艺流程，包括：1)硅片制绒，在硅片表面制作绒面装的陷光结构；2)扩散制作PN结；3)去磷硅玻璃(PSG层)和蚀刻掉边缘及背面的扩散层，采用化学腐蚀等方法去除硅片边缘和背面的扩散层，以消除P-N结短路；4)制作减反射膜；5)背面电极和铝背电场印刷；6)正面电极印刷；7)烧结炉高温共烧(金属化)。其中第三步边绝缘，行业通用HF和HNO3混酸溶液，用链式刻蚀机通过滚轮带液方式腐蚀硅片背面和边缘，混酸刻蚀槽用到制冷机制冷，控温到3℃～10℃以控制反应速度。硅片在链式刻蚀机HF+HNO3混酸槽内行进过程中，滚轮表面带液。由于液体张力作用，硅片边缘和背面会接触到混酸液，在槽内硅片边缘和背面不断被腐蚀，从而达到P-N结绝缘的目的。硅片在混酸药液中腐蚀的化学反应方程式如下：3Si+4HNO3+18HF＝3H2SiF6+8H2O+4NO↑反应过程中会有一氧化氮气体放出。一氧化氮气泡积聚、炸裂会导致的混酸药液泛到正面，会导致正面结被腐蚀、破坏，同时混酸药液泛到正面，也会导致正面外观异常。行业内把混酸因各种原因泛到正面而导致硅片异常的形象叫做过刻。为解决刻蚀机过刻问题，行业内刻蚀机都配有冰水机制冷，控制混酸槽药液的温度，制冷后混酸槽温度维持在3℃～10℃，从而减缓腐蚀速率，避免气泡剧烈放出导致产品异常。此技术的缺点是冰水机长期运行，需要耗用大量的电能，维护、保养费用也比较高。本专利技术提供一种工艺方案不需要冰水机制冷控温，常温下就可以实现，并保证蚀刻的效果和外观正常(不会有酸液泛液到正面导致过刻)。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种边缘绝缘效果和正面外观均稳定可控、完全满足批量化生产要求、可以完全关闭或直接拆除冰水机、节约电费和冰水机维保费用的用于电池片的常温刻蚀装置及相应方法。为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于电池片的常温刻蚀装置，采用以下技术方案：所述的常温刻蚀装置包括用于盛放包括HF和HNO3的混酸刻蚀液的刻蚀槽，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的刻蚀槽内设置有依次分布的数个滚轮，所述的数个滚轮包括具有第一直径的第一滚轮和具有第二直径的第二滚轮，所述的第一直径设置成小于所述的第二直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置。较佳地，所述的刻蚀槽为敞开式刻蚀槽。较佳地，所述的刻蚀槽的底部设置有用于冷却水进出的进口和出口，所述的冷却水的温度为20℃～25℃。较佳地，所述的数个滚轮包括三个具有第一直径的第一滚轮，所述的第一滚轮的直径比所述的第二滚轮的直径小1mm；所述的入槽位置设置有第三滚轮，所述的第三滚轮与所述的第二滚轮相同。本专利技术还提供了一种用于电池片的常温刻蚀方法，所述的方法包括：刻蚀槽内采用包括HF和HNO3的混酸刻蚀液，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的电池片从入槽位置进入刻蚀槽后依次经过数个第一滚轮和数个第二滚轮，所述的第一滚轮的直径设置成小于所述的第二滚轮的直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置，所述的电池片在入槽后依次在第一滚轮和第二滚轮上移动，刻蚀液在张力作用下平稳吸附到电池片的背面，防止过刻和刻蚀后边缘绝缘差。较佳地，所述的刻蚀槽为敞开式刻蚀槽。较佳地，所述的刻蚀液包括初始液和配液，所述的初始液中V(HF):V(HNO3):V(DI)＝1:6～7.5:1.5，所述的补液中V(HF):V(HNO3)＝1：2.2～2.5。较佳地，所述的刻蚀槽的底部设置有用于冷却水进出的进口和出口，所述的冷却水的温度为20℃～25℃。较佳地，所述的刻蚀的温度为23℃～27℃。较佳地，所述的第一滚轮的数目为3，所述的第一滚轮的直径为24mm，所述的第二滚轮的直径为25mm。采用了本专利技术的用于电池片的常温刻蚀装置及相应方法，可以实现常温刻蚀批量稳定生产，过刻返工比例稳定在0.15％以内，优于行业内刻蚀过刻返工的平均水平，节约成本并推动行业技术进步。附图说明图1为常规晶体硅太阳能电池主要制造工艺流程图。图2为本专利技术的用于电池片的常温刻蚀装置的结构示意图。图3为本专利技术的用于电池片的常温刻蚀装置的局部放大图。图4为本专利技术的用于电池片的常温刻蚀方法的返工率图。附图标记：1刻蚀槽2混酸刻蚀液3第一滚轮4第二滚轮5入槽位置具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。请参阅附图2～3所示，为本专利技术提供的一种用于电池片的常温刻蚀装置，所述的常温刻蚀装置包括用于盛放包括HF和HNO3的混酸刻蚀液2的刻蚀槽1，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的刻蚀槽内设置有依次分布的数个滚轮，所述的数个滚轮包括具有第一直径的第一滚轮3和具有第二直径的第二滚轮4，所述的第一直径设置成小于所述的第二直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置5。在本专利技术提供的用于电池片的常温刻蚀装置实施例中，所述的刻蚀槽为敞开式刻蚀槽，相比如现有的刻蚀槽，本专利技术提供的刻蚀槽的槽体上方无盖板和抽风管道，盖板拆除后，冷凝后的含酸液滴也不会凝结低落，反应过程平稳可控，其中抽风可以使用机台自带的侧壁抽风。行业内链式刻蚀机，每个槽体上都配有盖板，盖板上装有抽风管道，抽风管道连接在机台主抽风管上。通过抽风管将反应产生的气体、挥发的氢氟酸、硝酸气体抽走。在本专利技术提供的常温刻蚀方案中，工艺温度维持在25℃，有盖板情况下，酸雾和含有挥发酸的水蒸气在盖板上凝结、滴落，会导致硅片正面被腐蚀，造成产品不良。在本专利技术提供的用于电池片的常温刻蚀装置实施例中，所述的刻蚀槽的底部设置有用于冷却水进出的进口和出口，所述的冷却水的温度为20℃～25℃，可以使用冷却水循环制冷，冷却水接在槽体底部冷盘的进、出口，水温优选控制在20℃～23℃。在本专利技术提供的用于电池片的常温刻蚀装置实施例中，所述的数个滚轮包括三个具有第一直径的第一滚轮，所述的第一滚轮的直径比所述的第二滚轮的直径小1mm；所述的入槽位置设置有第三滚轮，所述的第三滚轮与所述的第二滚轮相同，比如，对于库特勒刻蚀机，刻蚀槽机台出厂时滚轮直径＝25mm。为保证常温刻蚀方案实现，刻蚀槽前3根滚轮直径为＝24mm。本专利技术还提供了一种用于电池片的常温刻蚀方法，所述的方法包括：刻蚀槽内采用包括HF和HNO3的混酸刻蚀液，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的电池片从入槽位置进入刻蚀槽后依次经过数个第一滚轮和数个第二滚轮，所述的第一滚轮的直径设置成小于所述的第二滚轮的直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置，所述的电池片在入槽后依次在第一滚轮和第二滚轮上移动，刻蚀液在张力作用下平稳吸附到电池片的背面，防止过刻和刻蚀后边缘绝缘差。硅片入槽瞬间，药液在张力作用下平稳的吸附到硅片背面，不会导致过刻。在本专利技术提供的方法中，常温刻蚀初配槽中使用低氢氟酸、高硝酸的刻蚀液；刻蚀槽触液位置的前三根滚轮，滚轮直径比槽体内其它滚轮直径小1mm。在本专利技术提供的用于电池片的常温刻蚀方法实施例中，所述的刻蚀槽为敞开式刻蚀槽。在本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电池片的常温刻蚀装置，其特征在于，所述的常温刻蚀装置包括用于盛放包括HF和HNO3的混酸刻蚀液的刻蚀槽，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的刻蚀槽内设置有依次分布的数个滚轮，所述的数个滚轮包括具有第一直径的第一滚轮和具有第二直径的第二滚轮，所述的第一直径设置成小于所述的第二直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置。

【技术特征摘要】
1.一种用于电池片的常温刻蚀装置，其特征在于，所述的常温刻蚀装置包括用于盛放包括HF和HNO3的混酸刻蚀液的刻蚀槽，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的刻蚀槽内设置有依次分布的数个滚轮，所述的数个滚轮包括具有第一直径的第一滚轮和具有第二直径的第二滚轮，所述的第一直径设置成小于所述的第二直径，且所述的第一滚轮设置成靠近电池片入槽位置。2.根据权利要求1所述的用于电池片的常温刻蚀装置，其特征在于，所述的刻蚀槽为敞开式刻蚀槽。3.根据权利要求1所述的用于电池片的常温刻蚀装置，其特征在于，所述的刻蚀槽的底部设置有用于冷却水进出的进口和出口，所述的冷却水的温度为20℃～25℃。4.根据权利要求1所述的用于电池片的常温刻蚀装置，其特征在于，所述的数个滚轮包括三个具有第一直径的第一滚轮，所述的第一滚轮的直径比所述的第二滚轮的直径小1mm；所述的入槽位置设置有第三滚轮，所述的第三滚轮与所述的第二滚轮相同。5.一种用于电池片的常温刻蚀方法，其特征在于，所述的方法包括：刻蚀槽内采用包括HF和HNO3的混酸刻蚀液，所述的混酸刻蚀液中HNO3浓度高于HF浓度，所述的电池片从入槽位...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡克喜，李增彪，何悦，王在发，任勇，王益文，
申请(专利权)人：尚德太阳能电力有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31