一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法技术

本发明专利技术公开一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法。将待处理镀膜不良片放入反应槽中，向密闭的反应槽中通入四氟化碳和氧气经高频电源电离后的电解气，反应，得预处理不良片；将所述预处理不良片后续经氢氟酸溶液，以及氢氟酸和盐酸的混合酸溶液进行酸洗，水洗，干燥，得回收硅片。本发明专利技术提供的N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，适用性强，不仅适用于TOPCon正背面镀膜或正面镀膜不良造成的不合格片的回收处理，还适用于镀膜前的返工片或脏污裸硅片的处理，在保证回收硅片优良性能的前提下，极大地缩短了工艺处理时间，回收效率高，适合工业化生产应用，回收得到的硅片表面整洁光亮，外观和性能正常，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于能源与环境日趋紧张的问题，促使太阳能电池光伏行业得到了飞速发展。降低生产成本、提高太阳能电池的生产效率是目前太阳能电池的研究重点。TOPCon工艺是目前光伏行业最先进的技术，其主要的工艺流程为：制绒
‑
硼扩散
‑
刻蚀抛光
‑
LPCVD
‑
磷扩散
‑
清洗
‑
正面氧化铝
‑
正背面氮化硅
‑
印刷烧结。在TOPCon电池工艺的正背面氮化硅膜生产过程中由于设备和工艺等问题，容易出现氮化硅镀膜不良片(氮化硅膜过厚、过薄或存在斑点等)。对于质量不过关的产品若不进行返工直接进行报废处理，会造成生产成本增加。为了回收其中的硅片，就需要进行返工清洗，目前常规的清洗方法是采用氢氟酸溶液腐蚀去除不合格的氮化硅膜厚重新加工。而且，一般为了提高氮化硅膜的清除率，常采用增加氢氟酸的浓度或者延长清洗时间的方法，但是，不良片的质量参差不起，不合格原因很多，有氮化硅膜过厚，有氮化硅薄膜过薄，还有仅是出现斑点等原因，如果统一采用增加氢氟酸溶液的浓度或者延长清洗时间的方法，很容易导致硅片报废，且工艺时间长、人工和药液成本高，从而造成生产成本居高不下。因此，有必要研发一种适用于各种镀膜不良片的硅片的处理方法，以实现硅片的正常回收利用。r/>
技术实现思路

[0003]针对现有技术中N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法无法有效适用于各种质量问题的不良片，容易导致硅片报废，且回收工艺时间长、成本高等问题，本专利技术提供一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：
[0005]一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，包括以下步骤：
[0006]S1，将待处理镀膜不良片放入反应槽中，向密闭的反应槽中通入四氟化碳和氧气经高频电源电离后的电解气，反应，得预处理不良片；
[0007]S2，将所述预处理不良片浸入氢氟酸溶液中进行酸洗，酸洗结束后进行水洗，得第一酸洗不良片；
[0008]S3，将所述第一酸洗不良片浸入氢氟酸和盐酸的混合酸溶液中进行酸洗，酸洗结束后进行水洗，干燥，得回收硅片。
[0009]相对于现有技术，本专利技术提供的N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，采用四氟化碳和氧气经高频电源电离后产生的氟原子活性基对镀膜不良片上的氮化硅进行刻蚀，氟原子活性基对氮化硅的反应活性高，且反应速率快，可针对不同质量问题的镀膜不良片进行处理，有效去除镀膜不良片上的氮化硅斑点或者过厚、过薄的氮化硅膜，大幅度缩短工艺的处理时间，后续配合两次特定的酸洗，提高硅片表面的洁净度和平整度，避免硅片厚度发
生明显减薄，降低回收过程硅片的报废量，且整个处理工艺简单，可控性强，可极大提高回收硅片的效率，利用回收得到的硅片再次制成的TOPcon太阳能电池片能够保持优异的光电转化效率，降低了TOPCon电池的生产成本，具有较高的推广应用价值。
[0010]优选的，步骤S1具体为：将待处理镀膜不良片放入反应槽中，将反应槽抽真空至50
‑
120Pa，向反应槽内通入四氟化碳和氧气，待腔室内压力稳定后，启动射频电源电离四氟化碳和氧气，反应，反应结束后向反应槽内通入惰性气体除去残余反应气体，关闭真空，再次通入惰性气体至与反应槽外压力平衡，取出硅片。
[0011]进一步地，结合上述，步骤S1中，通入四氟化碳的流量为150
‑
250mL/min，通入氧气的流量为50
‑
100mL/min。
[0012]优选的，步骤S1中，所述高频电源的频率为13.56MHz，功率为500
‑
800W。
[0013]优选的，步骤S1中，所述反应的温度为20
‑
40℃，反应时间为5
‑
8min。
[0014]优选的工艺条件，可提高氟原子活性基的产生量，提高氟原子活性基与氮化硅的反应速率，提高处理效率。
[0015]需要说明的是，四氟化碳和氧气在高频电源电离下发生如下反应：
[0016]CF4→
CF
3*
+CF
2*
+CF
*
+F
*
[0017]CF
X*
+O2→
COF
x
↑
+CO
↑
+CO2↑
[0018]O2+COF
x
→
CO2+F
*
[0019]Si3N4+F
*
→
SiF4↑
+N2↑
[0020]四氟化碳和氧气在高频电源电离下生成氟原子活性自由基，氟原子自由基与氮化硅反应生成四氟化硅气体和氮气，生成的气体被真空系统抽离反应槽，不会在硅片表面残留杂质，进而也有利于缩短后续酸洗的时间，极大地提高了硅片回收的效率。
[0021]作为本专利技术的一种实施方式，步骤S1中，所述反应槽包括反应槽体，与所述反应槽体密封连通的电离腔室，以及设置在所述电离腔室上的电离组件；
[0022]其中，所述电离组件包括线圈、射频连接线和射频电源；所述线圈环绕设置在所述电离腔室的外围，所述射频电源通过射频连接线与所述线圈连接。
[0023]进一步地，结合上述，所述反应槽内还设有匀流板，用于分流电解气并控制电解气进入反应槽内的方向。
[0024]在反应槽的底部和四个侧壁设置匀流板对电解气进行分流，有利于电解气充分接触镀膜不良片，使得电解气充分刻蚀氮化硅，提高回收硅片的洁净度。
[0025]进一步地，结合上述，所述电离腔室设有进气口，所述进气口与四氯化碳和氧气的供气管路连通。
[0026]作为本专利技术的一种实施方式，所述反应槽还设置有真空系统，其中，所述真空系统的进口气与供气管路的进气口分别设置在反应槽内相对侧壁上。将真空系统设置在供气管路的对侧，可增加电解气与镀膜不良片的接触时间，充分刻蚀镀膜不良片上的氮化硅。
[0027]作为一种具体实施方式，所述真空系统为真空泵。
[0028]优选的，步骤S2中，所述氢氟酸溶液的质量浓度为5％
‑
6％。
[0029]优选的，步骤S2中，所述酸洗的温度为20
‑
40℃，时间为3
‑
5min。
[0030]优选的，步骤S2中，所述水洗的温度为20
‑
40℃，时间为5
‑
8min。
[0031]优选的，步骤S3中，所述混合酸溶液中氢氟酸的质量浓度为4.5％
‑
5％，盐酸的质
量浓度为4.5％
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将待处理镀膜不良片放入反应槽中，向密闭的反应槽中通入四氟化碳和氧气经高频电源电离后的电解气，反应，得预处理不良片；S2，将所述预处理不良片浸入氢氟酸溶液中进行酸洗，酸洗结束后进行水洗，得第一酸洗不良片；S3，将所述第一酸洗不良片浸入氢氟酸和盐酸的混合酸溶液中进行酸洗，酸洗结束后进行水洗，干燥，得回收硅片。2.如权利要求1所述的N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，其特征在于，步骤S1具体为：将待处理镀膜不良片放入反应槽中，将反应槽抽真空至50
‑
120Pa，向反应槽内通入四氟化碳和氧气，待腔室内压力稳定后，启动射频电源电离四氟化碳和氧气，反应，反应结束后向反应槽内通入惰性气体除去残余反应气体，关闭真空，再次通入惰性气体至与反应槽外压力平衡，取出硅片。3.如权利要求1或2所述的N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，其特征在于，步骤S1中，通入四氟化碳的流量为150
‑
250mL/min，通入氧气的流量为50
‑
100mL/min；和/或步骤S1中，所述高频电源的频率为13.56MHz，功率为500
‑
800W；和/或步骤S1中，所述反应的温度为20
‑
40℃，反应时间为5
‑
8min。4.如权利要求1或2所述的N型TOPCon电池镀膜不良片的处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述反应槽包括反应槽体，与所述反应槽体密封连通的电离腔室，以及设置在所述电离腔室上的电离组件；其中，所述电离组件包括线圈、射频连接线和射频电源；所述线圈环绕设置在所述电离腔室的外围...

【专利技术属性】
技术研发人员：程立威，于全庆，张波宁，刘莉丽，张东升，王静，于波，张树骞，何广川，李志彬，沈鹏瑶，李龙，张星，张帅，
申请(专利权)人：英利能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：