一种太阳能电池的制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池的制备方法。

背景技术：

金刚线切割技术是利用电镀或树脂粘结的方法将金刚石磨料固定在直拉钢线表面，将金刚线直接作用于硅棒或硅锭表面，高速往返切削，具有切割速度快，切割精度高，材料损耗低等特点。但是，采用金刚线切割会在硅片表面产生密集线痕，在硅片印刷工序时，如果线痕的延伸方向与印刷机台的印刷副栅的方向垂直，容易出现结点或断线等印刷不良的外观，严重影响电池片的正品率。

现有技术中，一般在印刷前人工检查线痕的方向，确保线痕的方向与印刷机台的印刷副栅的方向平行，以降低结点或断线等印刷不良的硅片的比例；由于不同硅片的线痕的方向不一致，且不同的印刷机台的印刷副栅的方向也不相同，在印刷前调整硅片的摆放位置对生产线控制要求较高；此外，在印刷时确保线痕与印刷副栅平行，虽然可以降低结点或断线等印刷不良的硅片的比例，但同时又会产生一定比例的具有印刷线粗问题的硅片。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种太阳能电池的制备方法，可以减轻硅片上的线痕。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能电池的制备方法，在制绒时，硅片以线痕与水平面平行的方向插入花篮内，且花篮在药液中浸泡一段时间后提起。

其中，硅片插入花篮前，判断硅片上的线痕的延伸方向，若线痕与水平面平行，则插入花篮内；若线痕与水平面垂直，则旋转90°后插入花篮内。

其中，硅片通过插片机插入花篮内，所述插片机包括旋转气缸，所述旋转气缸用于旋转硅片。

其中，所述花篮提起后在空中停留10-20s。

其中，制绒后，硅片依次经过扩散、刻蚀以及镀膜工序后进入印刷工序。

其中，印刷时，所述硅片上的线痕与印刷机的印刷副栅的方向平行。

其中，印刷前，判断印刷机的印刷副栅的延伸方向以及硅片上线痕的延伸方向，若线痕与印刷副栅平行，则进入印刷工序；若线痕与印刷副栅方向不平行，旋转硅片至线痕与印刷副栅平行后进入印刷工序。

其中，在进行扩散、刻蚀和镀膜工序时，所述硅片在不同花篮内切换时保持线痕始终与水平面平行。

其中，所述硅片由硅棒或硅锭通过金刚线切割形成。

有益效果：本发明提供的太阳能电池的制备方法，花篮由药液中提起后，残留药液在重力的作用下竖直向下流，药液将与经过的硅片表面进一步反应，由于线痕与花篮底面平行，即线痕与药液的流动方向垂直，线痕两侧的凸出的位置对药液的流动起到一定的阻碍作用，从而增加药液与线痕两侧凸出的位置的反应时间，进而起到减轻或消除线痕的作用，减少了太阳能电池因残留线痕导致的印刷外观不良的比例，降低因线粗增大遮光面积而导致电池转换效率低的比例。

附图说明

图1是现有技术中制绒时药液的流动方向与线痕的示意图；

图2是本发明提供的太阳能电池的制备方法的流程图；

图3是本发明提供的制备方法中制绒时药液的流动方向与线痕的示意图。

其中：

1、硅片；2、线痕；a、药液的流动方向；

1＇、硅片；2＇、线痕；a＇、药液的流动方向。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

太阳能电池的制备过程中，通过金刚线切割形成的硅片1需要依次经过制绒、扩散、刻蚀、镀膜以及印刷等工序。制绒前，需要对硅片1的表面进行预清洗，以清除硅片1表面的杂质及切削磨料；制绒过程中，硅片1放置于花篮内，将整个花篮浸没在制绒药液中，从而使硅片1形成绒面结构；制绒完成后，硅片1进入扩散炉内通过磷源扩散法在硅片1的表面形成pn结；扩散完成后，需要对硅片1进行刻蚀，以去除psg以及背抛光；刻蚀完成后，在n面上沉积一层薄膜形成钝化及减反射层；最后，在硅片1的正反两面依次印刷背电极、背电场和正电极后，进入烧结炉进行烧结，最终形成太阳能电池。

如图2所示，本发明提供了一种太阳能电池的制备方法，在制绒时，硅片1以线痕2与水平面平行的方向插入花篮内，且花篮在药液中浸泡一段时间后，花篮沿竖直方向提起。花篮由药液中提起后，残留药液在重力的作用下竖直向下流，药液将与经过的硅片1表面进一步反应，由于线痕2与花篮底面平行，即线痕2与药液的流动方向垂直，线痕2两侧的凸出的位置对药液的流动起到一定的阻碍作用，从而增加药液与线痕2两侧凸出的位置的反应时间，进而起到减轻或消除线痕2的作用，有利于金刚线切割后硅片1线痕2的消除，减少了太阳能电池因残留线痕2导致的印刷外观不良的比例，降低因线粗增大遮光面积而导致电池转换效率低的比例。

本实施例中的硅片1是由硅棒或硅锭通过金刚线切割后形成的，采用金刚线切割后的硅片1，表面的线痕2密集，且由于工艺的要求，需要使用槽式制绒，即将硅片1插入花篮后浸泡在制绒的药液中，之后提起花篮并保持一段时间后，进行后序工艺。当花篮提起时，若未将线痕2调整至与水平面平行，当花篮提起时，线痕2与残留药液的流动方向a＇关系如图1所示，此时，残留的药液在重力的作用下将沿着线痕2方向流动，且未受阻拦，因此，药液不能与线痕2两侧的凸出的部位充分反应，不利于消除线痕2；当调整线痕2的延伸方向与水平面平行时，当花篮提起后，线痕2与残留药液的流动方向a关系如图3所示，线痕2两侧的凸出的部位将阻止残留药液的流动，从而增加药液与凸出的部位的反应时间，有利于消除线痕2。

具体而言，在硅片1插入花篮之前，可以通过人工检查或图像识别模块自动化识别硅片1上的线痕2的延伸方向，若线痕2与水平面平行，线痕2与药液的液面平行，则硅片1可以直接插入花篮内等待制绒；若线痕2与水平面垂直，则将硅片1旋转90°后插入花篮内。为避免工作人员人工调整硅片1角度过程中污染硅片1，从而降低生产质量及生产效率，硅片1可以通过插片机插入花篮内，插片机可以包括旋转气缸，当线痕2与水平面垂直时，通过旋转气缸将硅片1旋转90°后插入花篮内，防止工作人员操作失误污染硅片1，可以提高太阳能电池的生产效率。硅片1角度的调整也可以通过其他转动机构实现，如带有编码器的电机，通过编码器控制电机的输出轴的转动角度，从而调整硅片1上线痕2的延伸方向。

提起花篮后，为使药液充分与线痕2两侧的凸出部位反应，从而尽可能的消除线痕2，花篮提起后可以在空中停留10～20s，例如，可以为10s、11s、12s、13s、14s、15s、16s、17s、18s、19s、20s。具体的停留时间可以根据线痕2的密集程度以及线痕2的高度调整，此处不作限制。

在通过制绒工序尽可能的消除线痕2后，后续进入印刷工序时，根据印刷机印刷副栅的方向，调整硅片1，使得印刷时，硅片1上的线痕2与印刷副栅平行，从而避免出现结点或断线等印刷不良的问题；同时，由于线痕2已被减轻、甚至消除，在线痕2与印刷副栅平行的情况下，也可以尽量降低硅片1中出现印刷线粗等不良问题。

印刷前，可以通过人工检查或图像识别模块自动化判断印刷机的印刷副栅的延伸方向以及硅片1上线痕2的延伸方向，若线痕2与印刷副栅平行，则进入印刷工序；若线痕2与印刷副栅方向不平行，则旋转硅片1至线痕2与印刷副栅平行后进入印刷工序。印刷前调整硅片1的角度可以与插片时的操作相同，即可以通过人工或旋转气缸等旋转运动机构调整硅片1的角度，此处不做赘述。

太阳能电池在制备过程中，除了制绒和印刷之间，还要依次经过扩散，刻蚀以及镀膜工序。本发明提供的制备方法中，在进行扩散、刻蚀和镀膜工序时，硅片1在不同花篮或其他承载装置内切换时保持线痕2始终与水平面平行，从而保证硅片1中的线痕2在制备过程中的延伸方向始终不变，方便印刷工序时根据不同的印刷机的印刷副栅的延伸方向选择是否需要对硅片1进行旋转调整，从而降低操作强度以及对生产线的控制要求。

经过实践测试，本发明提供的制备方法可以将现有技术中因线痕2而导致的硅片1的降级比例由6.09％降低至0.01％，大幅度降低了降级比例，从而提高了高质量太阳能电池的比例，效果显著。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。