一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法技术

本发明专利技术属于晶硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法。本发明专利技术开发了一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法。利用碱液、混合酸溶液对丝网印刷烧结后的电池片进行栅线清洗去除，各工序在常温下即可进行，可以较好地控制反应速率和清洗程度，工艺时间短，能耗低。通过本技术路线的实施，可有效去除电池片表面的栅线电极，经清洗工艺后的电池片表面洁净度高，无残留，整体清洗过程对硅片无损伤，对发射极表面因浆料高温烧结而形成的刻蚀痕迹具有良好的保形性。温烧结而形成的刻蚀痕迹具有良好的保形性。温烧结而形成的刻蚀痕迹具有良好的保形性。

【技术实现步骤摘要】
一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法


[0001]本专利技术属于晶硅太阳能电池
，具体涉及一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法。

技术介绍

[0002]传统化石能源在利用的过程中产生的大量废弃物和温室气体，加剧了自然环境的污染，导致了地球的生态日益恶化。自21世纪以来，人们普遍认识到各种新型清洁可再生能源在未来能源结构中的关键地位。其中，光伏发电凭借着无污染、不受使用地域限制等优势，获得了广泛的认可。在各类太阳能电池中，晶硅太阳能电池因其原料储量丰富、工艺成熟而在光伏领域占据着主导地位，同时进一步实现提效降本也成为了晶硅太阳能电池领域研究的重点。丝网印刷金属化是目前晶硅太阳能电池量产中使用最多的电极制备工艺，对电池片的能量输出具有重要影响。目前晶硅太阳能电池的光电转换效率逐渐出现瓶颈，其中金属化所导致的复合损失占有很大比重，为了优化浆料配方和烧结工艺，进一步提升电池效率，需要准确的计算出金属
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半导体接触界面复合电流密度，方法之一是将成品电池片表面的栅线电极去除后，通过QSSPC(准稳态光电导)技术测试计算得到。丝网印刷要求极高的精密度，在作业过程中不可避免的因机械因素或人为因素而导致出现不良片，为节省物料降低生产成本，常将经由金属化工序的不良品进行返工，通过化学腐蚀等手段去除栅线重新印刷。
[0003]专利CN111641387A提出了一种测试金属接触复合值的方法及太阳能电池，在待测样品上单面印刷至少两个不同金属占比的栅线图形，快速烧结后清洗掉不同金属占比的栅线图，测试不同金属占比的栅线图形对应的总暗态饱和电流密度值，采集不同的金属占比的数据、以及不同金属占比的栅线图形对应的总暗态饱和电流密度值数据，绘制散点图，得到线性函数的斜率和截距；根据所述线性函数的斜率和截距、以及表面复合模型，计算出金属接触复合值。该技术中用于清洗待测样品上的金属栅线图形的方法为溶液腐蚀法，腐蚀溶液为盐酸、硝酸、氢氟酸中的一种或者任几种的混合，腐蚀时间为4
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24h，该技术的金属栅线清洗工艺整体时间过于冗长，不利于开展连续性的测试实验。
[0004]专利CN102629644B提出了一种成品晶硅太阳能电池片的返工工艺，将待返工的成品电池片进行筛选分类，使用质量百分含量为20
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40％的NaOH溶液腐蚀掉栅线电极下方的硅，从而剥离掉成品电池片的正反面电极，将不良电池片还原成原始硅片，再按照常规工艺将原始硅片制成合格电池片。该技术的栅线清洗工艺使得不良片的绒面被破坏，后续返工时需要重新制绒和制结，使返工流程复杂化，这制约了其产业推广。
[0005]专利CN102208488B提出了一种丝网印刷不良片的处理方法，先将印刷不良片放在盛有酒精溶液的超声槽中去除浆料，再将去除浆料后的不良片依次放在6
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7％浓度的HCl溶液中浸泡6
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12h、清水中浸泡0.5
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1h，最后放入盛有纯酒精溶液的超声槽中再次清洗、干燥。在产业化丝网印刷金属化工艺中，快速烧结过程会使得金属
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半导体界面形成复杂的硅化物，该技术不足以对烧结后的不良片进行返工。
[0006]因此，寻找一种能够快速将栅线电极去除干净，且对硅片表面形貌无损伤的清洗工艺是非常有必要的。

技术实现思路

[0007]在丝网印刷金属化工序中，为了将不良电池片进行返工，或者表征金属下复合电流密度，常常需要将印刷烧结后的栅线电极进行清洗去除。为实现这一目的，有的技术方案使用包括硝酸/氢氟酸组合在内的混合腐蚀溶液，在去除栅线电极的同时，也对硅片造成了破坏；有的技术方案清洗不彻底，使得硅片表面存在大量复合中心，影响电池片返工或测量表征。
[0008]本专利技术旨在针对这些现有技术的缺点，开发一种工艺时间短、清洗效果好、对硅片表面形貌无损伤的栅线电极清洗方法，应用于优化浆料配方和烧结工艺，提升电池效率，以及应用于不良片的返工，节省物料降低生产成本。
[0009]为了解决上述存在的技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0010]本专利技术提供一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法，包括如下步骤：
[0011]S1：将丝网印刷烧结后的电池片加入混合溶液中腐蚀5
‑
15min，水洗，得到一次腐蚀电池片；所述混合溶液包括氨水、过氧化氢和水；
[0012]S2：将所述一次腐蚀电池片加入氢氟酸中腐蚀5
‑
25min，水洗，得到二次腐蚀电池片；
[0013]S3：将所述二次腐蚀电池片再次加入所述混合溶液中腐蚀1
‑
10min，水洗，得到三次腐蚀电池片；
[0014]S4：将所述三次腐蚀电池片加入混合酸液A中进行腐蚀5
‑
15min，水洗，得到四次腐蚀电池片；所述混合酸液A包括盐酸和硝酸；
[0015]S5：将所述四次腐蚀电池片用混合酸液B清洗5
‑
15min后用水清洗1
‑
10min，干燥，即完成对所述晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗；所述混合酸液B包括氢氟酸和盐酸。
[0016]优选的，所述混合溶液中，氨水和过氧化氢的浓度均为1
‑
10wt％。
[0017]具体的，所述混合溶液中，氨水的浓度为4wt％。
[0018]具体的，所述混合溶液中，过氧化氢的浓度为4.3wt％。
[0019]具体的，所述步骤S1中，腐蚀的时间为10min，通过银氨络合反应去除栅线电极的主体部分。
[0020]优选的，所述步骤S2中，氢氟酸的浓度为0.5
‑
10wt％。
[0021]优选的，所述步骤S2中，氢氟酸的浓度为2
‑
3wt％。
[0022]具体的，所述步骤S2中，腐蚀的时间为15min，去除金属
‑
半导体接触界面的玻璃层和氮化硅。
[0023]具体的，所述步骤S3中，腐蚀的时间为5min，去除发射极上原本被玻璃层覆盖住的银及其化合物。
[0024]优选的，所述混合酸液A中，盐酸的浓度为10
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50wt％。
[0025]优选的，所述混合酸液A中，硝酸的浓度为5
‑
35wt％。
[0026]具体的，所述混合酸液A中，盐酸的浓度为28wt％。
[0027]具体的，所述混合酸液A中，硝酸的浓度为17wt％。
[0028]具体的，所述步骤S4中，腐蚀的时间为10min，去除栅线电极中的铝、铅、碲及其化合物。
[0029]优选的，所述混合酸液B中，氢氟酸的浓度为0.5
‑
10wt％。
[0030]优选的，所述混合酸液B中，盐酸的浓度为0.5
‑
10wt％。
[0031]具体的，所述混合酸液B中，氢氟酸的浓度为2.5wt％。
[0032]具体的，所述混合酸液B中，盐酸的浓度为2wt本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将丝网印刷烧结后的电池片加入混合溶液中腐蚀5
‑
15min，水洗，得到一次腐蚀电池片；所述混合溶液包括氨水、过氧化氢和水；S2：将所述一次腐蚀电池片加入氢氟酸中腐蚀5
‑
25min，水洗，得到二次腐蚀电池片；S3：将所述二次腐蚀电池片再次加入所述混合溶液中腐蚀1
‑
10min，水洗，得到三次腐蚀电池片；S4：将所述三次腐蚀电池片加入混合酸液A中进行腐蚀5
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15min，水洗，得到四次腐蚀电池片；所述混合酸液A包括盐酸和硝酸；S5：将所述四次腐蚀电池片用混合酸液B清洗5
‑
15min后用水清洗1
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10min，干燥，即完成对所述晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗；所述混合酸液B包括氢氟酸和盐酸。2.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法，其特征在于，所述混合溶液中，氨水和过氧化氢的浓度均为1
‑
10wt％。3.如权利要求1所述的晶硅太阳能电池片栅线电极的清洗方法，其特征在于，所述步骤S2中，氢氟酸的浓度为0.5
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10wt％。4.如权利要求1所述的晶硅太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓东，范源，邹帅，陈珍珍，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：