晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法与流程

1.本发明属于光伏技术领域，更具体地说，是涉及一种晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法。


背景技术：

2.目前在晶硅电池制备过程中掺杂采用的热扩散以及部分管式沉积薄膜过程中采取的背靠背方式进行单面制备过程中，由于背靠背的硅片贴合并不紧密，存在缝隙，因此工艺气体从边缘会绕进去一段距离，从而形成绕扩(镀)，造成漏电偏大和电池电性能下降。为了去除绕扩(绕镀)需要增加“掩膜+去除绕扩+去除掩膜”步骤，而整个电池制备过程中有2-3道工序会产生绕扩或者绕镀，因此整个流程需要多增加很多步骤，造成人力物力各方面成本增加。
3.去除绕扩工艺过程中，需要首先在扩散完成后在扩散面生成一层刻蚀保护层(例如，氧化硅、氮化硅等)，然后采用化学清洗的方式去除绕扩部分，最后再用hf溶液或者含hf的混合溶液去除刻蚀保护层；“掩膜+去绕镀+去掩膜”三个步骤，每个步骤需要的工艺时间至少为30min-60min，总共工艺时间需要增加2小时左右，浪费时间；且每个步骤需要有相关的设备、工艺材料等，用到特气、酸、碱等化学品，造成成本较高的问题。在去除过程中，是对背面整面发生反应，不同的区域反应程度不同；因此即使绕扩去除后，在绕扩存在的位置形成电池后也会存在颜色差异，造成电池色差，严重的会形成不合格，同时该位置电性能也有所降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法，旨在解决晶硅电池在制备过程中会发生绕扩，增加工艺步骤、造成成本增加的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法，包括以下步骤：
6.s1、在硅片背面边缘位置喷涂粘附剂硅凝胶，并将任意两个硅片背相粘附；
7.s2、对粘附后的硅片放入待处理工艺装置中进行工艺处理；
8.s3、通过氟离子酸性溶液去除工艺处理后的硅片上的粘附剂硅凝胶。
9.作为本技术另一实施例，在步骤s1中，粘附剂硅凝胶位于硅片的边缘，且形成一个无间断的环形区域。
10.作为本技术另一实施例，环形区域的外侧边缘到硅片的边缘小于2mm。
11.作为本技术另一实施例，环形区域的宽度大于或等于5mm。
12.作为本技术另一实施例，在步骤s1中，粘附剂硅凝胶分布在硅片的整个背面。
13.作为本技术另一实施例，在步骤s1中，对粘附后的硅片静置或者加热，以提高粘附效果。
14.作为本技术另一实施例，在步骤s1中，对其中一个硅片的左右边缘喷涂粘附剂硅
凝胶；在另外一个硅片的上下边缘喷涂粘附剂硅凝胶，将两个硅片喷涂有粘附剂硅凝胶的一侧相粘附，两个硅片之间形成闭合的环形粘贴区。
15.作为本技术另一实施例，在步骤s3中，氟离子酸性溶液可选用氢氟酸或者氢氟酸的混合溶液。
16.本发明提供的晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法，可防止绕扩(绕镀)产生，减少了因为去除绕扩(绕镀)的工艺步骤，减少了设备、材料和人工等，节约了成本；同时也减少了因为绕扩绕镀带来的硅片寿命降低、表面色差、漏电等问题，制备的电池效率文档，提高了成品率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例提供的晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法的工艺流程图；
19.图2为本发明实施例提供的晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法中硅片上喷涂粘附剂硅凝胶的结构示意图。
20.图中：1、硅片；2、粘附剂硅凝胶。
具体实施方式
21.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
22.请参阅图1及图2，现对本发明提供的晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法进行说明。所述晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法，包括以下步骤：
23.s1、在硅片1背面边缘位置喷涂粘附剂硅凝胶2，并将任意两个硅片1背相粘附；
24.s2、对粘附后的硅片1放入待处理工艺装置中进行工艺处理；
25.s3、通过氟离子酸性溶液去除工艺处理后的硅片1上的粘附剂硅凝胶2。
26.本发明提供的晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法，与现有技术相比，在热扩散或者沉积薄膜过程中会将两个硅片1背向贴合，在贴合两个硅片1之前首先在硅片1的背面的边缘处喷涂粘附剂硅凝胶2，再将两个硅片1的背面贴合在一起，使两个硅片1粘附在一起，保证硅片1的边缘紧密贴合，防止在进行工艺处理时扩散或镀膜沉积工艺气体通过边缘孔隙进入硅片1背面；在工艺结束后，采用含有氟离子的酸性溶液即可将硅片1上的粘附剂硅凝胶2清洗去除，此清洗步骤可以与正常的生产工艺中的氢氟酸清洗过程同步进行，无需增加多余的步骤。
27.步骤s2中的待处理工艺装置为热扩散或者部分管式沉淀薄膜过程所需要的装置，工艺处理为热扩散工艺步骤或者部分管式沉淀薄膜工艺步骤。
28.本发明提供的晶硅太阳能电池制备过程中防绕扩的方法，可防止绕扩(绕镀)产生，减少了因为去除绕扩(绕镀)的工艺步骤，减少了设备、材料和人工等，节约了成本；同时也减少了因为绕扩绕镀带来的硅片1寿命降低、表面色差、漏电等问题，制备的电池效率文档，提高了成品率。
29.氢氟酸清洗硅片是电池生产工艺过程中必须的，如去除pn结的过程需要氢氟酸清洗硅片等。因此，无需增加新的步骤去除粘附剂硅凝胶2。
30.可选的，在粘附剂硅凝胶2的化学式是xsio2
·
yh2o，主要成分为氧化硅，不会对硅片1造成污染。液态的粘附剂硅凝胶2在进入高温炉管后，水分蒸发粘结更结实，且能耐1500℃高温。
31.粘附剂硅凝胶2为直径数纳米至百纳米的超微细颗粒分散在水中的乳白色胶体溶液。加热固化成硅胶。不燃、不爆、无毒。在胶体二氧化硅粒子表面的离子为水合型，因水分子覆盖而有亲水性。与有机物相溶性不好，对于用醇、丙酮等与水任意比例混合成的有机溶剂有相溶性。溶于氢氟酸和氢氧化钠溶液。不溶于其他无机酸。硅凝胶是一种良好的无机黏结剂，在精密铸造行业，用于高温焙烧时壳型强度高、铸件精度高、光洁度好，变形性小，工作安全，用作耐火材料及其他材料的胶黏剂。是防止某些制品氧化的包覆材料。
32.在一些可能的实施例中，在步骤s1中，粘附剂硅凝胶2位于硅片1的边缘，且形成一个无间断的环形区域。
33.粘附剂硅凝胶2喷涂在硅片1的边缘，在硅片1的背面的边缘处形成一个无间断的环形区域。当两个硅片1贴合时，粘附剂硅凝胶2所形成的环形区域贴合在硅片1之间缝隙的边缘处，将硅片1的边缘封堵完全，避免工艺气体进入硅片1的背部。
34.该环形区域的外侧边缘到硅片1的边缘小于2mm。即在硅片1的背面喷涂粘附剂硅凝胶2时，粘附剂硅凝胶2的外侧边缘与硅片1的外边缘之间的缝隙小于2mm。若粘附剂硅凝胶2的外侧边缘与硅片1的外边缘之间的缝隙较大时，工艺气体会与该缝隙接触，在硅片1的背面的边缘形成绕扩。
35.为保证粘附剂硅凝胶2的粘附稳定性，环形区域的宽度大于或等于3mm，也可以在硅片1的背面整面喷涂，使粘附剂硅凝胶2均匀分布在硅片1的整个背面。
36.在一些可能的实施例中，在步骤s1中，对粘附后的硅片1静置或者加热，以提高粘附效果。
37.在喷涂粘附剂硅凝胶2后，两个硅片1背面贴合。对于贴合后的硅片1静置一段时间或者进行加热，防止两个贴合的硅片1相对移动。静置处理和加热处理后的硅片1在扩散高温环境下会粘附的更结实。
38.在一些可能的实施例中，在步骤s1中，对其中一个硅片1的左右边缘喷涂粘附剂硅凝胶2；在另外一个硅片1的上下边缘喷涂粘附剂硅凝胶2，将两个硅片1喷涂有粘附剂硅凝胶2的一侧相粘附，两个硅片1之间形成闭合的环形粘贴区。
39.具体地，两个相贴合的硅片1分别为第一硅片和第二硅片，在第一硅片的背面的左侧和右侧均喷涂粘附剂硅凝胶2，且喷涂的粘附剂硅凝胶2的边缘平行于第一硅片的左右两侧的边缘，且粘附剂硅凝胶2两端的边缘与第一硅片的上下边缘的距离不大于2mm。在第二硅片的背面的上下两侧均喷涂粘附剂硅凝胶2，喷涂的粘附剂硅凝胶的边缘平行于第二硅片的上下两侧的边缘，且粘附剂硅凝胶2两端的边缘与第二硅片的左右边缘的距离不大于
2mm。最后将第一硅片和第二硅片的背面贴合，第一硅片上的粘附剂硅凝胶2和第二硅片上的粘附剂硅凝胶2形成首尾相连的封闭的环形粘贴区。为保证粘附效果，第一硅片和第二硅片在贴合后被挤压，并在受力状态被加热。
40.在两个硅片1的背面要将粘附剂硅凝胶2喷涂形成一个无间断的环形区域。在喷涂时可以在其中一个硅片1上喷涂环形区域，另一个硅片1上不喷涂；也可以在其中一个硅片1的左右两个边缘喷涂，另一个硅片1的上下两个边缘喷涂，再通过将两个硅片1粘附在一起形成闭合的环形的粘附区。
41.可选的，粘附剂硅凝胶2可以通过喷涂或者涂抹的方法置于硅片1上。
42.在一些可能的实施例中，在步骤s3中，氟离子酸性溶液可选用氢氟酸或者氢氟酸的混合溶液。在清洗过程中可以采用hf酸，nh4f或者其他含有氟离子的混酸等。
43.可选的，在步骤s3中，也可以采用碱溶液来去除硅凝胶。
44.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。