一种用于改善PERC电池的制作方法与流程

本发明属于太阳能光伏电池制造技术领域，具体涉及一种用于改善perc电池的制作方法，更具体地设计一种用于改善perc电池el不良的制作方法。

背景技术：

perc电池与常规电池最大的区别在于背表面介质膜钝化，采用局部金属接触，有效降低背面的电子复合速度，同时提升了背表面的光反射。目前的perc电池生产工艺流程如图1所示，从前到后依次为：1.制绒：对硅片进行制绒形成绒面；2.扩散：对硅片正面进行磷扩散形成pn结；3.刻蚀：对背面进行抛光、去除边缘pn结及正面的磷硅玻璃。4.氧化：在硅片正面形成一层2-10nm的二氧化硅薄膜。5背钝化：在背面形成一层氧化铝膜和氮化硅膜，对背面达到钝化效果。6.pecvd：在硅片两面镀氮化硅减反射膜。7.激光开槽：按照设定图形用激光打通背面氧化铝和氮化硅膜层，使背电场与背面硅基体形成电学通路。8.印刷烧结：印刷背面电极(银浆)、背面栅线(铝浆，印刷铝栅线需与激光开槽重合)及正面栅线和电极(银浆)；然后将印刷好的电池片在高温(300～900℃)下进行烧结，使印刷的浆料和硅片形成良好的欧姆接触。

太阳能电池在生产过程中电致发光(electroluminesence，el)不良主要是由于硅片接触到污染物所导致。基于现有的制作工艺流程，在扩散过程中，硅片正面会沉积磷硅玻璃(二氧化硅、磷及五氧化二磷的混合物)。当完成刻蚀工序后，出刻蚀机台后硅片经由自动化设备皮带传输进入花篮。由于自动化设备的皮带随着时间工作时间的变长，会出现磨损，其会出现污染物沾在皮带。生产过程中硅片经由皮带传输，无论是硅片正面还是背面接触皮带传输，都会将皮带上的污染物转移到硅片表面。硅片经由后续工艺流程后制作成电池片后，污染物就会进入硅片里面，从而造成el测试不良，并且导致电池片转换效率降低、质量可靠性变差等一系列问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种用于改善perc电池的制作方法，能够大大改善perc太阳能电池因污染而引起的el不良问题。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于改善perc电池的制作方法，包括以下步骤：

(1)对硅片顺次进行制绒和扩散处理，使得硅片的正面形成有磷扩散层以及覆盖在所述磷扩散层上的磷硅玻璃层，所述硅片的边缘存在pn结；

(2)将所述硅片正面朝上送入刻蚀机台内，由刻蚀机台内的混合溶液去除所述硅片边缘的pn结，并对硅片的背面进行抛光处理，然后将所述硅片送出刻蚀机台；

(3)对所述硅片进行翻转处理后送入传送皮带，使得硅片的正面与传送皮带接触；

(4)利用传送皮带将硅片送入盛放件内，随着所述盛放件顺次经过酸槽、第三水槽和烘干槽，去除硅片正面的磷硅玻璃层，并对其进行清洗和烘干。

优选地，所述步骤(2)中的将所述硅片正面朝上送入刻蚀机台，由刻蚀机台内的混合溶液去除所述硅片边缘的pn结，并对硅片的背面进行抛光处理，具体包括以下子步骤：

将所述硅片正面朝上送入刻蚀槽，去除硅片边缘pn结并对硅片背面进行抛光；

将所述硅片送入第一水槽中进行清洗后，送入碱槽洗去硅片表面的多孔硅；

将所述硅片送入第二水槽中进行清洗后，送入热风槽中利用热风将硅片表面的水分烘干。

优选地，所述刻蚀槽内盛放的是氢氟酸、硝酸和水的混合溶液；所述碱槽内盛放的是氢氧化钠和水的混合溶液；所述第一水槽和第二水槽内盛放的均为纯水。

优选地，所述硅片在刻蚀机台内由滚轮传送带运送顺次经过刻蚀槽、第一水槽、碱槽、第二水槽和热风槽。

优选地，所述步骤(3)中的对所述硅片进行翻转处理后送入传送皮带，使得硅片的正面与传送皮带接触，具体为：

当硅片从刻蚀机台中出来后，进入设于刻蚀机台出口处的翻转件上；

当硅片完全进入到翻转件上后，所述翻转件转动180度，将硅片放到传送皮带上，使得硅片的正面与传送皮带接触。

优选地，所述盛放件为花篮。

优选地，所述酸槽内盛放的是氢氟酸和水的混合溶液，其中，氢氟酸浓度为5％-15％，浸泡时间为1-5min。

优选地，所述硅片在第三水槽内浸泡的时间为2-5min。

优选地，所述烘干槽内通入热风，内部温度为50-80℃，烘干时间为3-6min。

优选地，所述利用传送皮带将硅片送入盛放件内，随着所述盛放件顺次经过酸槽、水槽和烘干槽步骤之后，还包括：

顺次对硅片进行氧化、背钝化、pecvd镀膜、激光开槽和印刷烧结，形成perc电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供了一种改善perc电池的制作方法，通过在刻蚀工序进行工艺流程优化，使硅片具备磷硅玻璃层保护层的条件下，由所述磷硅玻璃层保护层接触传送皮带，然后被传送皮带送入花篮，避免了硅片直接与传输皮带的接触，从而避免与皮带接触带来污染，再将前述硅片送入酸槽，实现清洗掉所述磷硅玻璃层，最后用清水进行清洗，使得硅片避免了完成刻蚀后再下料过程中被传输皮带污染的风险，从而改善了perc太阳能电池因污染而引起的el不良问题。

附图说明

图1为现有技术中为本发明perc电池生产方法的流程示意图；

图2为本发明perc电池的制作方法流程示意图；

图3为扩散后硅片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明提供了一种用于改善perc电池的制作方法，如图2所示为本发明提出的perc电池生产方法的流程示意图，从前到后依次为制绒、扩散、刻蚀、清洗、氧化、背钝化、pecvd镀膜、印刷烧结。其中，本发明的改进主要体现在刻蚀和清洗工序。

一种用于改善perc电池的制作方法，包括以下步骤：

(1)对硅片顺次进行制绒和扩散处理，使得硅片的正面形成有磷扩散层以及覆盖在所述磷扩散层上的磷硅玻璃层，所述硅片的边缘存在pn结，所述磷硅玻璃层主要由二氧化硅和磷组成，是在扩散过程中形成的，厚度为20nm-50nm，具体参见图3；

(2)将所述硅片正面朝上送入刻蚀机台内，由刻蚀机台内的混合溶液去除所述硅片边缘的pn结，并对硅片的背面进行抛光处理，然后将所述硅片送出刻蚀机台；

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤(2)具体包括以下子步骤：

将所述硅片正面朝上送入刻蚀槽，去除硅片边缘pn结并对硅片背面进行抛光；所述刻蚀槽内盛放的是氢氟酸、硝酸和水的混合溶液；

将所述硅片送入第一水槽中进行清洗后，送入碱槽洗去硅片表面的多孔硅；所述碱槽内盛放的是氢氧化钠和水的混合溶液；

将所述硅片送入第二水槽中进行清洗后，送入热风槽中利用热风将硅片表面的水分烘干，然后将所述硅片送出刻蚀机台；所述第一水槽和第二水槽内盛放的均为纯水，作用是清洗硅片表面携带的化学药液；

优选地，在上述过程中，所述硅片在刻蚀机台内由滚轮传送带运送顺次经过刻蚀槽、第一水槽、碱槽、第二水槽和热风槽。

(3)对所述硅片进行翻转处理后送入传送皮带，使得硅片的正面与传送皮带接触；由于本发明的硅片的扩散面未经过刻蚀槽内的混合溶液清洗，故扩散面表面的磷硅玻璃层得以保存。在硅片扩散面接触传送皮带进行传输的过程中，由于扩散面表面的磷硅玻璃层具备阻挡保护作用，传送皮带上携带的脏污杂质只会残留在所述磷硅玻璃层表面，而无法接触到扩散层；

在本发明的一种具体实施例中，所述步骤(3)具体包括以下子步骤：

当硅片从刻蚀机台中出来后，进入设于刻蚀机台出口处的翻转件上；所述的翻转件可以直接从上面上采购得到，其具体结构不是本发明的发明点所在，因此不做过多的赘述和限定；

当硅片完全进入到翻转件上后，所述翻转件转动180度，将硅片放到传送皮带上，使得硅片的正面与传送皮带接触。

(4)利用传送皮带将硅片送入盛放件内，优选地，所述盛放件为花篮，随着所述盛放件顺次经过酸槽、第三水槽和烘干槽，在实际过程中，整个硅片均浸入在所述酸槽、第三水槽和烘干槽中，去除硅片正面的磷硅玻璃层，并对其进行清洗和烘干；

在本发明的优选实施例中，所述酸槽内盛放的是氢氟酸和水的混合溶液，其中，氢氟酸浓度为5％-15％，硅片在酸槽内的时间为1-5min，作用是去除硅片表面的磷硅玻璃层；所述硅片在第三水槽内浸泡的时间为2-5min，作用是清洗硅片表面携带的化学药液；所述烘干槽内通入热风，内部温度为50-80℃，烘干时间为3-6min，作用是对硅片进行烘干。

进一步地，所述利用传送皮带将硅片送入盛放件内，随着所述盛放件顺次经过酸槽、水槽和烘干槽步骤之后，还包括：

顺次对硅片进行氧化、背钝化、pecvd镀膜、激光开槽和印刷烧结，形成perc电池。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。