一种太阳能单晶制绒工艺的制作方法

文档序号:24179134发布日期:2021-03-09 11:21阅读:141来源:国知局

1.本发明涉及太阳能电池生产领域。


背景技术:

2.单晶制绒作为第一道工序,需要对晶硅电池进行表面织构化——即制绒工艺。有效的绒面结构使得入射光在硅片表面多次反射和折射,增加了光的吸收,降低了反射率,有助于提高电池的性能。目前行业内采用的制绒工艺大多数是:粗抛

前清洗

水洗

制绒

水洗

后清洗

水洗

酸洗

水洗

慢提拉

烘干。使用粗抛槽是对硅片表面进行抛光,抛光后硅片表面会形成较大绒面,在进行制绒之后,整体绒面会偏大,反射率会偏高,这样吸收的光会减少,会使电性能参数有损失。现在通过制绒液中添加剂(主要成分:表面活性剂、消泡剂、硅酸钠等)的不断创新,不使用粗抛槽是行业的一个方向,工艺变为:前清洗

水洗

制绒

水洗

后清洗

水洗

混酸洗

水洗

慢提拉

烘干。这样不仅能节省粗抛槽氢氧化钠带来的非硅成本,还可以形成小绒面,因为粗抛后绒面会初步有一个大的塔基,直接决定制绒后绒面的大小,所以不使用粗抛,绒面会减小1-2微米,小绒面具有更低的反射率,会吸收更多的光,短路电流会有明显提升,最终提升电池片转换效率。


技术实现要素:

3.本发明所要解决的技术问题是:如何进一步提高电池片转换效率。
4.本发明所采用的技术方案是:一种太阳能单晶制绒工艺,切割好的硅片,不采用粗抛工艺,进行清洗后,直接进行制绒,并且具体安如下的步骤进行步骤一、前清洗:使用双氧水和氢氧化钠对硅片进行清洗,双氧水浓度5%-15%,氢氧化钠浓度2%-10%,温度50-75℃,时间100-200s;步骤二、纯水漂洗:时间100-200s;步骤三、制绒:使用氢氧化钠和添加剂进行制绒,氢氧化钠浓度1%-5%,添加剂浓度1%-3%,其余为水,温度78-85℃,时间300-500s;步骤四、纯水漂洗:时间100-200s;步骤五、后清洗:使用双氧水和氢氧化钠对硅片进行再次清洗,双氧水浓度5%-15%,氢氧化钠浓度2%-10%,温度50-70℃时间100-200s;步骤六、纯水漂洗:时间100-200s;步骤七、混酸洗:使用盐酸和氢氟酸对硅片中金属离子等清洗,氢氟酸浓度5%-15%,盐酸浓度5%-15%,时间100-200s;步骤八、纯水漂洗:时间100-200s;步骤九、慢提拉:慢提拉主要作用是将硅片预热并脱水,采用纯水,温度50-70℃,时间100-200s;步骤十、烘干:热氮气吹,温度80-95℃,时间400-800s。
5.采用的 naoh为el级naoh,双氧水为el级双氧水,盐酸为el级盐酸,氢氟酸为up级
氢氟酸,纯水采用电阻率为18兆欧以上的纯水。槽体体积为150l,配液使用氢氧化钠浓度为40%,双氧水浓度30%,盐酸浓度37%,氢氟酸浓度49%。
6.步骤三中,添加剂中安质量百分比计葡萄糖酸钾2%、碳酸氢钠5%、柠檬酸钠4%、丙二醇2%、葡萄糖酸钠1%、硅酸钠3%,其余为水。
7.步骤三中,制绒分为两步,首先制绒100-200 s,纯水漂洗:时间100-200s后再次制绒200-300s。
8.本发明的有益效果是:不使用粗抛槽不仅能节省粗抛槽氢氧化钠带来的成本,还可以形成小绒面,因为粗抛后绒面会初步有一个大的塔基,直接决定制绒后绒面的大小,所以不使用粗抛,绒面会减小1-2微米,小绒面具有更低的反射率,会吸收更多的光,短路电流会有明显提升,最终提升电池片转换效率。采用两步制绒得到的绒面更细密,具有更低的反射率。
具体实施方式
9.实施例11、前清洗:使用双氧水和氢氧化钠对硅片进行清洗,双氧水浓度7%,氢氧化钠浓度3.5%,温度55℃,时间130s;2、纯水漂洗:时间120s;3、制绒:使用氢氧化钠和添加剂进行制绒,氢氧化钠浓度2.0%,添加剂浓度1.2%,温度80℃,时间430s;((添加剂中安质量百分比计葡萄糖酸钾2%、碳酸氢钠5%、柠檬酸钠4%、丙二醇2%、葡萄糖酸钠1%、硅酸钠3%,其余为水))4、纯水漂洗:时间150s;5、后清洗:使用双氧水和氢氧化钠对硅片进行再次清洗,双氧水浓度7%,氢氧化钠浓度3.5%,温度65℃,时间130s;6、纯水漂洗:时间120s;7、混酸洗:使用盐酸和氢氟酸对硅片中金属离子等清洗,氢氟酸浓度10%,盐酸浓度15%,时间180s;8、纯水漂洗:时间180s;9、慢提拉:慢提拉主要作用是将硅片预热并脱水,采用纯水,温度60℃,时间100s;(慢提拉也是一道纯水清洗,只是将硅片缓缓提起来,起到脱水作用。)10、烘干:热氮气吹,温度90℃,时间600s。
10.实施例21、前清洗:使用双氧水和氢氧化钠对硅片进行清洗,双氧水浓度7%,氢氧化钠浓度3.5%,温度55℃,时间130s;2、纯水漂洗:时间120s;3、制绒:使用氢氧化钠和添加剂进行制绒,氢氧化钠浓度2.0%,添加剂浓度1.2%,温度80℃,时间130s;(添加剂中安质量百分比计葡萄糖酸钾2%、碳酸氢钠5%、柠檬酸钠4%、丙二醇2%、葡萄糖酸钠1%、硅酸钠3%,其余为水)4、纯水漂洗:时间120s;3、制绒:使用氢氧化钠和添加剂进行制绒,氢氧化钠浓度2.0%,添加剂浓度1.2%,温度
80℃,时间300s;(添加剂中安质量百分比计葡萄糖酸钾2%、碳酸氢钠5%、柠檬酸钠4%、丙二醇2%、葡萄糖酸钠1%、硅酸钠3%,其余为水)4、纯水漂洗:时间150s;5、后清洗:使用双氧水和氢氧化钠对硅片进行再次清洗,双氧水浓度7%,氢氧化钠浓度3.5%,温度65℃,时间130s;6、纯水漂洗:时间120s;7、混酸洗:使用盐酸和氢氟酸对硅片中金属离子等清洗,氢氟酸浓度10%,盐酸浓度15%,时间180s;8、纯水漂洗:时间180s;9、慢提拉:慢提拉主要作用是将硅片预热并脱水,采用纯水,温度60℃,时间100s;(慢提拉也是一道纯水清洗,只是将硅片缓缓提起来,起到脱水作用。)10、烘干:热氮气吹,温度90℃,时间600s。
11.相对于实施例1,实施例2的电池片的转换效率eta(%)提高0.13%,开路电压uoc(v)提高0.001,短路电流isc(a)提高0.036,填充因子ff(%)提高0.09,串联电阻rs(ω)减少0.004,并联电阻rsh(ω)提高62,反射率(%)减少1.23。
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