1.一種太陽(yáng)能電池片熱處理工藝,其特征在于,包括:a)從經(jīng)過(guò)印刷燒結(jié)后的太陽(yáng)能電池片中,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%,且填充因子在70%以上的電池片;b)對(duì)篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火,以提高所述篩選出的電池片的轉(zhuǎn)換效率,所述低溫退火的溫度低于正常的燒結(jié)溫度;c)對(duì)經(jīng)低溫退火后的電池片進(jìn)行分揀測(cè)試,篩選出填充因子下降的電池片;d)對(duì)步驟c)中篩選出的電池片進(jìn)行重新燒結(jié),以提高所述電池片的填充因子,所述重新燒結(jié)的溫度與正常燒結(jié)溫度相同;e)對(duì)經(jīng)重新燒結(jié)的電池片進(jìn)行分揀測(cè)試,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%的電池片,返回步驟b),直至篩選出的大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率均高于18%,且填充因子在70%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝,其特征在于,所述電池片的基底材料為單晶硅,所述篩選出的電池片為因單晶硅拉制過(guò)程中引入的缺陷導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率低的太陽(yáng)能電池片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理工藝,在印刷燒結(jié)之前還包括:電池片表面的制絨過(guò)程、擴(kuò)散制結(jié)過(guò)程和周邊等離子刻蝕過(guò)程,其特征在于,所述擴(kuò)散制結(jié)過(guò)程為,在電池片的正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié),在電池片的背面擴(kuò)散制作背場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理工藝,進(jìn)行周邊等離子刻蝕過(guò)程后還包括,沉積減反射膜過(guò)程和印刷電極過(guò)程,其特征在于,所述沉積減反射膜過(guò)程為,在電池片的正面和背面先后均進(jìn)行減反射膜的沉積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱處理工藝,其特征在于,制作所述電池片的基底材料為N型單晶硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱處理工藝,其特征在于,所述低溫退火的時(shí)間為30秒-4分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱處理工藝,其特征在于,所述低溫退火的溫度為250攝氏度-550攝氏度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱處理工藝,其特征在于,所述減反射膜為富氫的氮化硅薄膜、富氫的氮氧化硅薄膜和富氫的氮化鈦薄膜中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝,其特征在于,所述低溫退火過(guò)程可在非氧化性氣氛下進(jìn)行。
《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》涉及太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)加工領(lǐng)域,更具體地說(shuō),涉及一種太陽(yáng)能電池片熱處理工藝。
圖1為相關(guān)技術(shù)中晶體硅太陽(yáng)能電池?zé)崽幚砉に嚵鞒虉D;
圖2為《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例公開(kāi)的太陽(yáng)能電池片熱處理工藝的流程圖;
圖3為《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》另一實(shí)施例公開(kāi)的太陽(yáng)能電池片熱處理工藝的流程圖。
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太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)工藝流程分為硅片檢測(cè)--表面制絨--擴(kuò)散制結(jié)--去磷硅玻璃--等離子刻蝕--鍍減反射膜--絲網(wǎng)印刷--快速燒結(jié)等。具體介紹如下: 一、硅片檢測(cè) 硅片是太陽(yáng)能電池片的載體,硅片質(zhì)量的好...
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《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》目的是提供一種太陽(yáng)能電池片熱處理工藝,進(jìn)一步提高電池片光電轉(zhuǎn)換效率,提高經(jīng)濟(jì)效益。
一種太陽(yáng)能電池片熱處理工藝,包括:a)從經(jīng)過(guò)印刷燒結(jié)后的太陽(yáng)能電池片中,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%,且填充因子在70%以上的電池片;b)對(duì)篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火,以提高所述篩選出的電池片的轉(zhuǎn)換效率,所述低溫退火的溫度低于正常的燒結(jié)溫度;c)對(duì)經(jīng)低溫退火后的電池片進(jìn)行分揀測(cè)試,篩選出填充因子下降的電池片;d)對(duì)步驟c)中篩選出的電池片進(jìn)行重新燒結(jié),以提高所述電池片的填充因子,所述重新燒結(jié)的溫度與正常燒結(jié)溫度相同;e)對(duì)經(jīng)重新燒結(jié)的電池片進(jìn)行分揀測(cè)試,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%的電池片,返回步驟b),直至篩選出的大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率均高于18%,且填充因子在70%以上。
優(yōu)選的,所述電池片的基底材料為單晶硅,所述篩選出的電池片為因單晶硅拉制過(guò)程中引入的缺陷導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率低的太陽(yáng)能電池片。
優(yōu)選的,在印刷燒結(jié)之前還包括:電池片表面的制絨過(guò)程、擴(kuò)散制結(jié)過(guò)程和周邊等離子刻蝕過(guò)程,所述擴(kuò)散制結(jié)過(guò)程為,在電池片的正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié),在電池片的背面擴(kuò)散制作背場(chǎng)。
優(yōu)選的,進(jìn)行周邊等離子刻蝕過(guò)程后還包括,沉積減反射膜過(guò)程和印刷電極過(guò)程,所述沉積減反射膜過(guò)程為,在電池片的正面和背面先后均進(jìn)行減反射膜的沉積。
優(yōu)選的,制作所述電池片的基底材料為N型單晶硅。
優(yōu)選的,所述低溫退火的時(shí)間為30秒-4分鐘。
優(yōu)選的,所述低溫退火的溫度為250攝氏度-550攝氏度。
優(yōu)選的,所述減反射膜為富氫的氮化硅薄膜、富氫的氮氧化硅薄膜和富氫的氮化鈦薄膜中的至少一種。
優(yōu)選的,所述低溫退火過(guò)程可在非氧化性氣氛下進(jìn)行。
《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池片熱處理工藝,通過(guò)篩選出轉(zhuǎn)換效率偏低的太陽(yáng)能電池片,并對(duì)篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火,即重新返燒過(guò)程,由于篩選出的電池片轉(zhuǎn)換效率低是由在硅基底材料制備過(guò)程中引入的缺陷引起的,這些缺陷在太陽(yáng)能電池片的制備過(guò)程中是無(wú)法完全消除的,但是該實(shí)施例中以低于正常燒結(jié)溫度和燒結(jié)時(shí)間進(jìn)行重新返燒,可使減反射膜中具有鈍化作用的元素(主要為氫元素)進(jìn)一步的鈍化基底材料中的缺陷,即可進(jìn)一步的減少基底材料中的缺陷從而提高了晶體硅太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率。
在經(jīng)過(guò)低溫退火之后,由于低溫退火過(guò)程可能導(dǎo)致電池片柵線中的玻璃體性質(zhì)發(fā)生變化,從而可能導(dǎo)致填充因子下降,進(jìn)而也會(huì)影響電池片的轉(zhuǎn)換效率,因此對(duì)填充因子下降的電池片再次以正常燒結(jié)溫度進(jìn)行燒結(jié),從而提高其填充因子。
低溫退火和重新燒結(jié)過(guò)程循環(huán)進(jìn)行,低溫退火過(guò)程可以修復(fù)單晶硅和多晶硅基底材料中的缺陷,而重新進(jìn)行的正常燒結(jié)過(guò)程又可以修復(fù)低溫退火過(guò)程產(chǎn)生的缺陷,兩個(gè)處理過(guò)程相互配合,在每一步驟后都會(huì)得到轉(zhuǎn)換效率高于18%,且填充因子在70%以上的電池片,之后再對(duì)剩余不滿足要求的電池片進(jìn)行處理,如此往復(fù),經(jīng)過(guò)一步步的篩選、返燒等,能夠使大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率和填充因子滿足要求,即大大減少了低效片的數(shù)量,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
太陽(yáng)能電池,也稱(chēng)光伏電池,是一種將太陽(yáng)的光能直接轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。由于它是綠色環(huán)保產(chǎn)品,不會(huì)引起環(huán)境污染,而且是可再生資源,所以在能源短缺的情形下,太陽(yáng)能電池是一種有廣闊發(fā)展前途的新型能源。截至2011年9月,80%以上的太陽(yáng)電池是由晶體硅(單晶硅和多晶硅)材料制備而成,因此,制備高效率的晶體硅太陽(yáng)電池對(duì)于大規(guī)模利用太陽(yáng)能發(fā)電有著十分重要的意義。
2011年9月前,晶體硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,其主要步驟如下:
步驟S11、化學(xué)清洗硅片表面以及表面織構(gòu)化處理(即表面制絨),通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在原本光滑的硅片表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu),以增強(qiáng)光的吸收;
步驟S12、擴(kuò)散制結(jié),將P型(或N型)的硅片放入擴(kuò)散爐內(nèi),使N型(或P型)雜質(zhì)原子接觸硅片表面層,通過(guò)硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散,形成PN結(jié),使電子和空穴在流動(dòng)后不再回到原處,這樣便形成電流,也就是使硅片具有光伏效應(yīng),擴(kuò)散的濃度、結(jié)深以及擴(kuò)散的均勻性直接影響太陽(yáng)能電池的電性能,擴(kuò)散進(jìn)雜質(zhì)的總量用方塊電阻來(lái)衡量,雜質(zhì)總量越小,方塊電阻越大,轉(zhuǎn)換效率越低,在常規(guī)P型晶體硅太陽(yáng)能電池中,一般只在電池正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié),在N型晶體硅太陽(yáng)能電池中,還會(huì)在電池背面采用擴(kuò)散工藝形成背場(chǎng),所述P型晶體硅包括P型的單晶硅和多晶硅,同理,所述N型晶體硅包括N型的單晶硅和多晶硅;
步驟S13、周邊等離子刻蝕,去除擴(kuò)散過(guò)程中在硅片邊緣形成的將PN結(jié)短路的導(dǎo)電層;
步驟S14、平板PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition,等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積),即沉積減反射膜,主要采用氮化硅膜、氮氧化硅和/或氮化鈦膜,利用薄膜干涉原理,減少光的反射,起到鈍化作用,增大電池的短路電流和輸出功率,提高轉(zhuǎn)換效率;
步驟S15、印刷電極,在常規(guī)P型晶體硅太陽(yáng)能電池中,一般采用銀漿印刷正電極和背電極,采用鋁漿印刷背電場(chǎng),以收集電流并起到導(dǎo)電的作用,在N型晶體硅太陽(yáng)能電池中,一般背場(chǎng)是在擴(kuò)散過(guò)程中形成的;
步驟S16、燒結(jié),在高溫下使印刷的金屬電極與硅片之間形成合金,也就是使各接觸面都形成良好的歐姆接觸,減小電池的串聯(lián)電阻,增加電池的輸出電壓和輸出電流,因此能否形成良好的歐姆接觸對(duì)整個(gè)電池片的轉(zhuǎn)換效率有著至關(guān)重要的作用。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)上述方法生產(chǎn)出的電池片中往往會(huì)出現(xiàn)一定比例的轉(zhuǎn)換效率偏低的電池片,這里將轉(zhuǎn)換效率低于18%的太陽(yáng)能電池片稱(chēng)為等外低效片或低效片。已有技術(shù)中處理上述低效片的方法就是通過(guò)分揀測(cè)試后,將上述低效片篩選出來(lái),直接按照等外低效產(chǎn)品進(jìn)行入庫(kù)包裝,這種處理方式?jīng)]有充分挖掘出電池片的轉(zhuǎn)換效率,降低了經(jīng)濟(jì)效益。
《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能電池片熱處理工藝,該方法的流程圖如圖2所示,包括以下步驟:
步驟S21:從經(jīng)過(guò)印刷燒結(jié)后的太陽(yáng)能電池片中,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%,且填充因子在70%以上的電池片,這些電池片上多存在環(huán)形缺陷或黑心缺陷,主要是因基底材料本身的缺陷引起的轉(zhuǎn)換效率低的電池片,舉例來(lái)說(shuō),這些電池片若為多晶硅電池片,這些缺陷多是由多晶硅基底中的晶界和位錯(cuò)引起的,若為單晶硅電池片,這些缺陷多是由單晶硅拉制過(guò)程中引入的氧誘導(dǎo)堆垛層錯(cuò)(OSF)的環(huán)和空隙,或者空位團(tuán)的“漩渦”缺陷引起的,這些基底材料本身的缺陷按照正常的太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)工藝是無(wú)法消除的。
其中,正常情況下填充因子在70%以上的電池片,其轉(zhuǎn)換效率不會(huì)過(guò)低,往往均在可以接受的范圍內(nèi),但是由于硅基底材料本身存在缺陷等原因,這類(lèi)電池片也會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率低的情況,因此,該實(shí)施例中篩選出的電池片主要是填充因子在70%以上,且轉(zhuǎn)換效率低于18%的電池片,并且電池片上沉積的減反射膜多為富氫的氮化硅或氮氧化硅薄膜。
步驟S22:對(duì)篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火,以提高所述篩選出的電池片的轉(zhuǎn)換效率,所述低溫退火的溫度低于正常的燒結(jié)溫度,該低溫退火過(guò)程可在非氧化性氣氛下進(jìn)行,如在氮?dú)饣驓錃鈿夥障逻M(jìn)行,該實(shí)施例對(duì)低溫退火過(guò)程的氣體氛圍不做具體限定,工藝方案可以靈活掌控;
發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),在多種低效太陽(yáng)能電池片中,存在填充因子較大,但轉(zhuǎn)換效率低的電池片經(jīng)過(guò)低溫退火處理之后,在一定程度上能夠提高其轉(zhuǎn)換效率,但是低溫退火的溫度須低于正常燒結(jié)溫度,這樣經(jīng)過(guò)低溫退火過(guò)程,可使減反射膜層中的氫可以進(jìn)一步的深入基底材料內(nèi)部,從而可以進(jìn)一步的鈍化硅基底材料中的缺陷,從而提高Voc和Isc,也就提高了轉(zhuǎn)換效率。
具體說(shuō)來(lái),在正常的電池片制作過(guò)程中,硅基底材料內(nèi)存在的缺陷可通過(guò)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行消除,但由于某些硅基底材料在制作過(guò)程中引入的缺陷過(guò)多,僅通過(guò)一步正常的燒結(jié)過(guò)程無(wú)法完全消除基底材料中的缺陷,此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生部分低效片,該實(shí)施例中對(duì)因基底材料本身缺陷導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換效率偏低的電池片進(jìn)行低溫退火過(guò)程,可使減反射膜層(富氫的氮化硅膜或氮氧化硅膜)中的氫進(jìn)一步鈍化硅基底中的缺陷,從而使Voc和Isc得到提升,進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換效率。
并且,由于是正常燒結(jié)后的退火工藝,為了保證電池片的基本性能,《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例中的低溫退火溫度低于正常燒結(jié)溫度,而且,由于該退火過(guò)程中是電池片的正反兩面同時(shí)進(jìn)行的退火,對(duì)于多晶硅電池片來(lái)說(shuō),銀漿的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于鋁漿的熔點(diǎn),因此,對(duì)于多晶硅電池片,優(yōu)選的,退火溫度需低于鋁的熔點(diǎn),以免影響鋁背場(chǎng)的光滑度;對(duì)于單晶硅電池片來(lái)說(shuō),其背場(chǎng)是在擴(kuò)散過(guò)程中形成的,為避免電池片柵線的性質(zhì)受到影響,該退火溫度也不宜過(guò)高。
基于此,該實(shí)施例中低溫退火的溫度優(yōu)選為低于600攝氏度,更優(yōu)選為250攝氏度-550攝氏度,低溫退火的時(shí)間為30秒-4分鐘,具體退火時(shí)間可根據(jù)電池片的缺陷情況確定,缺陷越多,退火時(shí)間也就相應(yīng)的較長(zhǎng)。
步驟S23:對(duì)經(jīng)低溫退火后的電池片進(jìn)行分揀測(cè)試,篩選出填充因子下降的電池片,對(duì)填充因子沒(méi)有下降且轉(zhuǎn)換效率高于18%的電池片,即可進(jìn)入步驟S26,按照正常的高效片進(jìn)行包裝入庫(kù)保存;
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)低溫退火過(guò)程,大部分電池片的填充因子和轉(zhuǎn)換效率均得到了提高,不再屬于低效片,但也可能會(huì)導(dǎo)致小部分電池片的填充因子下降,因填充因子下降,這部分電池片的轉(zhuǎn)換效率也可能會(huì)有所提升,但提升水平有限,多數(shù)的轉(zhuǎn)換效率還是會(huì)較低。
發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),退火過(guò)程導(dǎo)致填充因子下降的其主要原因是低溫退火過(guò)程中,由于柵線中的導(dǎo)電性物質(zhì)揮發(fā),使柵線中的玻璃體不具腐蝕性,且導(dǎo)電性能變差,導(dǎo)致串聯(lián)電阻變大,填充因子下降,而且低溫退火過(guò)程Voc和Isc提升明顯,在一定程度上也會(huì)使填充因子下降,而填充因子下降后也必然會(huì)影響到電池片的轉(zhuǎn)換效率,因此必須對(duì)這些電池片進(jìn)行處理。
步驟S24:對(duì)步驟S23中篩選出的電池片進(jìn)行重新燒結(jié),以提高所述電池片的填充因子,所述重新燒結(jié)的溫度與正常燒結(jié)溫度相同;
該步驟將經(jīng)低溫退火過(guò)程,填充因子下降明顯且轉(zhuǎn)換效率低于18%的電池片進(jìn)行重新燒結(jié),該燒結(jié)過(guò)程的參數(shù)與正常燒結(jié)過(guò)程參數(shù)相同,經(jīng)該步驟處理后,修復(fù)了低溫退火過(guò)程出現(xiàn)的缺陷,提高了電池片的填充因子,但是經(jīng)過(guò)此步驟的重新燒結(jié)后,可能會(huì)使減反射膜中起鈍化作用的氫元素部分溢出,基底材料中的缺陷又會(huì)重新生成,因此該步驟后也可能會(huì)出現(xiàn)Voc和Isc下降,即轉(zhuǎn)換效率下降的情況,但出現(xiàn)這種問(wèn)題的可能性較小,可根據(jù)存在這種缺陷電池片的數(shù)量確定是否進(jìn)行下一步處理,該實(shí)施例中僅以需要處理的情況進(jìn)行說(shuō)明。
步驟S25:對(duì)經(jīng)重新燒結(jié)的電池片進(jìn)行分揀測(cè)試,篩選出轉(zhuǎn)換效率低于18%的電池片,即篩選出Voc和Isc下降的電池片,重復(fù)步驟S22-步驟S24,直至篩選出的大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率均高于18%,且填充因子在70%以上。
每一處理步驟后,篩選出的填充因子在70%以上且轉(zhuǎn)換效率高于18%的電池片,均可進(jìn)入步驟S26,按照正常的高效片進(jìn)行包裝入庫(kù)保存。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,基本上經(jīng)過(guò)一次低溫退火-再燒結(jié)-再次低溫退火過(guò)程,大部分電池片的轉(zhuǎn)換效率和填充因子即可滿足要求。
該實(shí)施例中通過(guò)篩選出轉(zhuǎn)換效率偏低的太陽(yáng)能電池片,并對(duì)篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火,可改善正常燒結(jié)過(guò)程中的缺陷,但是在經(jīng)過(guò)低溫退火之后,會(huì)出現(xiàn)填充因子下降的問(wèn)題,而對(duì)填充因子下降的電池片再次以正常燒結(jié)溫度進(jìn)行燒結(jié),便可提高其填充因子。
該實(shí)施例中低溫退火和重新燒結(jié)過(guò)程循環(huán)進(jìn)行,低溫退火過(guò)程可以修復(fù)正常燒結(jié)過(guò)程產(chǎn)生的缺陷,而重新進(jìn)行的正常燒結(jié)過(guò)程又可以修復(fù)低溫退火過(guò)程產(chǎn)生的缺陷,兩個(gè)處理過(guò)程相互配合,在每一步驟后都會(huì)得到轉(zhuǎn)換效率高于18%,且填充因子在70%以上的電池片,之后再對(duì)剩余不滿足要求的電池片進(jìn)行處理,如此往復(fù),經(jīng)過(guò)一步步的篩選、返燒等,能夠使大部分或全部電池片的轉(zhuǎn)換效率和填充因子滿足要求,即大大減少了低效片的數(shù)量,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
需要說(shuō)明的是,該實(shí)施例的太陽(yáng)能電池片熱處理工藝可應(yīng)用于采用N型或P型單晶硅,以及N型或P型多晶硅為基底材料制作的太陽(yáng)能電池片,均能提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。以下實(shí)施例僅以N型晶體硅,優(yōu)選為N型單晶硅太陽(yáng)能電池為例,對(duì)《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例的主體思想和有益效果進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。
《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》另一實(shí)施例提供的太陽(yáng)能電池片熱處理工藝的流程圖如圖3所示,與上一實(shí)施例不同的是,該實(shí)施例中以制作太陽(yáng)能電池片的基底材料為N型晶體硅,優(yōu)選為N型單晶硅為例,對(duì)上述方法進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn),具體包括以下步驟:
步驟S311:化學(xué)清洗硅片表面以及電池片表面的制絨過(guò)程,該步驟中電池片的正面和背面均需進(jìn)行制絨,以增強(qiáng)光的吸收;
步驟S312:在電池片的正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié),在電池片的和背面先后均進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)擴(kuò)散制作背場(chǎng);
需要說(shuō)明的是,常規(guī)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)工藝多采用P型硅片,之后擴(kuò)散N型雜質(zhì)原子形成PN結(jié),該實(shí)施例中正好與其相反,采用N型硅片,之后擴(kuò)散P型雜質(zhì)原子形成PN結(jié),常規(guī)P型晶體硅太陽(yáng)能電池工藝中只是在電池片的正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié),而該實(shí)施例中由于采用的是N型單晶硅作為基底材料,因此在電池的正面進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)后,還會(huì)在電池片的背面擴(kuò)散制作背場(chǎng),從而進(jìn)一步的降低了硅片的方塊電阻,為提高電池片的轉(zhuǎn)換效率奠定了基礎(chǔ)。
步驟S313:周邊等離子刻蝕過(guò)程,去除擴(kuò)散過(guò)程中在硅片邊緣形成的將PN結(jié)短路的導(dǎo)電層;
步驟S314:沉積減反射膜過(guò)程,主要采用氮化硅膜、氮氧化硅和氮化鈦膜中的至少一種,利用薄膜干涉原理,減少光的反射,同時(shí)減少載流子復(fù)合,起到鈍化作用,增大電池的短路電流和輸出功率,提高轉(zhuǎn)換效率;
與2011年9月前有關(guān)技術(shù)不同的是,有關(guān)技術(shù)中一般只在電池片的正面沉積減反射膜,而該實(shí)施例中在電池片的正面和背面先后均進(jìn)行減反射膜的沉積,相當(dāng)于增大了減反射膜的面積,增加了起到鈍化作用的氫元素的含量,可以進(jìn)一步的鈍化單晶硅基底材料中的缺陷,且可以進(jìn)一步的減少光的反射,同時(shí)對(duì)電池片的背面也起到了鈍化作用,進(jìn)一步提高了電池片的轉(zhuǎn)換效率。
需要說(shuō)明的是,該實(shí)施例中僅以N型單晶硅為例來(lái)說(shuō)明正反兩面沉積減反射膜的工藝,但該工藝并不僅限于N型單晶硅或N型多晶硅,理論上,也可應(yīng)用于P型晶體硅。但是,由于N型晶體硅和P型晶體硅制作背場(chǎng)的方式不同,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,正反兩面沉積減反射膜的工藝不同摻雜類(lèi)型的晶體硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率的提高水平也不同,一般情況下,對(duì)N型晶體硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率提高較大,對(duì)P型晶體硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率提高較小。
另外,需要說(shuō)明的是,該實(shí)施例中為了達(dá)到良好的鈍化作用,所述減反射膜為富氫的氮化硅薄膜、富氫的氮氧化硅薄膜和富氫的氮化鈦薄膜中的至少一種,該實(shí)施例中優(yōu)選為富氫的氮化硅薄膜。
步驟S315:印刷電極過(guò)程,該步驟中僅采用銀漿印刷正電極和背電極,以收集電流并起到導(dǎo)電的作用;
步驟S316:燒結(jié)過(guò)程,在高溫下使印刷的金屬電極與硅片之間形成合金;
之后,進(jìn)入步驟S317-步驟S316,對(duì)燒結(jié)后的電池片進(jìn)行篩選并再處理,這些過(guò)程與上一實(shí)施例中相同,這里不再贅述。
該實(shí)施例中通過(guò)在電池片的正面擴(kuò)散制結(jié),背面擴(kuò)散形成背場(chǎng),并且在電池片的正反兩面都進(jìn)行減反射膜的沉積過(guò)程,由于增加了氫元素的含量,可使減反射膜中的氫元素的鈍化作用更明顯,即進(jìn)一步減少了單晶硅基底材料中的缺陷,從而進(jìn)一步提高了N型單晶硅太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率。在正常的單晶硅棒的拉制過(guò)程中可能引入氧誘導(dǎo)堆垛層錯(cuò)(OSF)的環(huán)和空隙、空位團(tuán)的“漩渦”缺陷或包含較多的氧雜質(zhì)等,經(jīng)過(guò)多次低溫退火-重新燒結(jié)-低溫退火等過(guò)程,并且由于電池片的正反兩面均具有減反射膜,可進(jìn)一步的鈍化N單晶硅基底材料中的缺陷,即改善了單晶硅基底內(nèi)部各種結(jié)構(gòu)缺陷,提高N型單晶硅制作的電池片的Voc和Isc,進(jìn)而提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。
下面以N型單晶硅太陽(yáng)能電池在采用該實(shí)施例方法處理前后的具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例,來(lái)說(shuō)明《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例的太陽(yáng)能電池片熱處理工藝的效果。
選擇5批相同材料相同規(guī)格的N型單晶硅太陽(yáng)能電池片,這些電池片的正反兩面均具有富氫的減反射膜,經(jīng)過(guò)正常生產(chǎn)工藝后,對(duì)這5批太陽(yáng)能電池片進(jìn)行測(cè)試分檔,在每批中篩選出200片轉(zhuǎn)換效率低于18%,填充因子在70%以上的電池片,對(duì)篩選出的電池片的各項(xiàng)電性參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,得出各批次電池片平均的電性參數(shù),測(cè)試結(jié)果如表一所示:
對(duì)上述篩選出的電池片進(jìn)行低溫退火,退火過(guò)程中將燒結(jié)爐溫度控制在250攝氏度-550攝氏度,退火時(shí)間控制在30秒-4分鐘,對(duì)經(jīng)低溫退火之后的電池片進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表二所示:
從上表可以看出,經(jīng)退火步驟后,1、2、3組的電池片的轉(zhuǎn)換效率均提高到了18%以上,填充因子也均高于70%,退火前后,填充因子沒(méi)有下降或下降的很低,因此,1、2、3組的電池片僅經(jīng)過(guò)一步低溫退火步驟即滿足了電池片的效率要求,就可直接按照高效片包裝入庫(kù),不需再進(jìn)行后續(xù)步驟。而第4、5組電池片的填充因子較退火前下降明顯,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率提升比例很小,甚至下降了,因此,需對(duì)4、5組電池片進(jìn)行后續(xù)的再次燒結(jié)-退火過(guò)程,經(jīng)重新燒結(jié)后的4、5組電池片進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表三所示:
從表三中可以看出,經(jīng)重新燒結(jié)后的4、5組電池片的填充因子明顯提高了,但是Voc、Isc以及轉(zhuǎn)換效率反而降低了,需對(duì)這2組電池片進(jìn)行再次退火過(guò)程,經(jīng)再次退火后的性能測(cè)試結(jié)果如表四所示:
從上表可以看出,經(jīng)再次退火后的4、5組電池片的轉(zhuǎn)換效率均提高到了18%以上,填充因子也均高于70%,且退火前后填充因子下降很低,因此,這2組電池片也滿足了電池片的效率要求,可直接按照高效片包裝入庫(kù),不需再進(jìn)行燒結(jié)和退火步驟。
一般情況下,對(duì)于正反兩面均具有減反射膜的單晶硅電池片來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)上述步驟,大部分低效片的轉(zhuǎn)換效率均能夠得到大幅度的提升,若仍由不滿足要求的低效片,仍可繼續(xù)進(jìn)行燒結(jié)和退火步驟。
作為比較例,下面提供一組背面無(wú)減反射膜的N型單晶硅電池片的處理結(jié)果,該組電池片除背面無(wú)減反射膜外,其它參數(shù)與以上5組電池片相同,其處理結(jié)果如表五所示:
從上表可以看出,對(duì)于背面無(wú)減反射膜的低效片,經(jīng)過(guò)一步退火后的轉(zhuǎn)換效率雖有所提升,但提升效果不明顯,之后可進(jìn)行再次燒結(jié)-退火等步驟,雖然可將電池片的轉(zhuǎn)換效率提升到高效水平,但經(jīng)過(guò)的燒結(jié)-退火過(guò)程的次數(shù),要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于正反兩面均具有減反射膜電池片的處理次數(shù)。
經(jīng)過(guò)以上處理過(guò)程中,低效片性能參數(shù)的變化過(guò)程,可以明顯的看出,《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》實(shí)施例的方法進(jìn)一步提高了電池片的光電轉(zhuǎn)換效率,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》另一實(shí)施例公開(kāi)了采用上述熱處理工藝制作的太陽(yáng)能電池片,該太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率在18%以上,且填充因子在70%以上,該太陽(yáng)能電池片的基底材料為單晶硅,優(yōu)選為N型單晶硅,其正面和背面均具有富氫的減反射膜,從而使該電池片基底材料中的氧誘導(dǎo)堆垛層錯(cuò)(OSF)的環(huán)和空隙、空位團(tuán)的“漩渦”缺陷等明顯少于常規(guī)單晶硅太陽(yáng)能電池中的缺陷。并且,該太陽(yáng)能電池片上基本不存在環(huán)形或黑芯等缺陷,轉(zhuǎn)換效率得到了提高。
2021年6月24日,《太陽(yáng)能電池片熱處理工藝》獲得第二十二屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B
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評(píng)分: 4.6
太陽(yáng)能電池片印刷線簡(jiǎn)介
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評(píng)分: 4.3
太陽(yáng)能電池片工藝設(shè)備知識(shí)
書(shū) 名: 熱處理工藝學(xué)
作 者:潘健生
出版社:高等教育出版社
出版時(shí)間:2009年01月
ISBN: 9787040224207
開(kāi)本:16開(kāi)
定價(jià): 80元
太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)工藝流程分為硅片檢測(cè)——表面制絨及酸洗——擴(kuò)散制結(jié)——去磷硅玻璃——等離子刻蝕及酸洗——鍍減反射膜——絲網(wǎng)印刷——快速燒結(jié)等。具體介紹如下:
一、硅片檢測(cè)
硅片是太陽(yáng)能電池片的載體,硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽(yáng)能電池片轉(zhuǎn)換效率的高低,因此需要對(duì)來(lái)料硅片進(jìn)行檢測(cè)。該工序主要用來(lái)對(duì)硅片的一些技術(shù)參數(shù)進(jìn)行在線測(cè)量,這些參數(shù)主要包括硅片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設(shè)備分自動(dòng)上下料、硅片傳輸、系統(tǒng)整合部分和四個(gè)檢測(cè)模塊。其中,光伏硅片檢測(cè)儀對(duì)硅片表面不平整度進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)檢測(cè)硅片的尺寸和對(duì)角線等外觀參數(shù);微裂紋檢測(cè)模塊用來(lái)檢測(cè)硅片的內(nèi)部微裂紋;另外還有兩個(gè)檢測(cè)模組,其中一個(gè)在線測(cè)試模組主要測(cè)試硅片體電阻率和硅片類(lèi)型,另一個(gè)模塊用于檢測(cè)硅片的少子壽命。在進(jìn)行少子壽命和電阻率檢測(cè)之前,需要先對(duì)硅片的對(duì)角線、微裂紋進(jìn)行檢測(cè),并自動(dòng)剔除破損硅片。硅片檢測(cè)設(shè)備能夠自動(dòng)裝片和卸片,并且能夠?qū)⒉缓细衿贩诺焦潭ㄎ恢?,從而提高檢測(cè)精度和效率。
二、表面制絨
單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕,在每平方厘米硅表面形成幾百萬(wàn)個(gè)四面方錐體也即金字塔結(jié)構(gòu)。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的堿性溶液,可用的堿有氫氧化鈉,氫氧化鉀、氫氧化鋰和乙二胺等。大多使用廉價(jià)的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來(lái)制備絨面硅,腐蝕溫度為70-85℃。為了獲得均勻的絨面,還應(yīng)在溶液中酌量添加醇類(lèi)如乙醇和異丙醇等作為絡(luò)合劑,以加快硅的腐蝕。制備絨面前,硅片須先進(jìn)行初步表面腐蝕,用堿性或酸性腐蝕液蝕去約20~25μm,在腐蝕絨面后,進(jìn)行一般的化學(xué)清洗。經(jīng)過(guò)表面準(zhǔn)備的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,應(yīng)盡快擴(kuò)散制結(jié)。
三、擴(kuò)散制結(jié)
太陽(yáng)能電池需要一個(gè)大面積的PN結(jié)以實(shí)現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換,而擴(kuò)散爐即為制造太陽(yáng)能電池PN結(jié)的專(zhuān)用設(shè)備。管式擴(kuò)散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣柜部分等四大部分組成。擴(kuò)散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴(kuò)散源。把P型硅片放在管式擴(kuò)散爐的石英容器內(nèi),在850---900攝氏度高溫下使用氮?dú)鈱⑷妊趿讕胧⑷萜鳎ㄟ^(guò)三氯氧磷和硅片進(jìn)行反應(yīng),得到磷原子。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,磷原子從四周進(jìn)入硅片的表面層,并且通過(guò)硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散,形成了N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的交界面,也就是PN結(jié)。這種方法制出的PN結(jié)均勻性好,方塊電阻的不均勻性小于百分之十,少子壽命可大于10ms。制造PN結(jié)是太陽(yáng)電池生產(chǎn)最基本也是最關(guān)鍵的工序。因?yàn)檎荘N結(jié)的形成,才使電子和空穴在流動(dòng)后不再回到原處,這樣就形成了電流,用導(dǎo)線將電流引出,就是直流電。
四、去磷硅玻璃
該工藝用于太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)制造過(guò)程中,通過(guò)化學(xué)腐蝕法也即把硅片放在氫氟酸溶液中浸泡,使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸,以去除擴(kuò)散制結(jié)后在硅片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴(kuò)散過(guò)程中,POCL3與O2反應(yīng)生成P2O5淀積在硅片表面。P2O5與Si反應(yīng)又生成SiO2和磷原子,
這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2,稱(chēng)之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設(shè)備一般由本體、清洗槽、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械臂、電氣控制系統(tǒng)和自動(dòng)配酸系統(tǒng)等部分組成,主要?jiǎng)恿υ从袣浞?、氮?dú)?、壓縮空氣、純水,熱排風(fēng)和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因?yàn)闅浞崤c二氧化硅反應(yīng)生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體。若氫氟酸過(guò)量,反應(yīng)生成的四氟化硅會(huì)進(jìn)一步與氫氟酸反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸。
五、等離子刻蝕
由于在擴(kuò)散過(guò)程中,即使采用背靠背擴(kuò)散,硅片的所有表面包括邊緣都將不可避免地?cái)U(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會(huì)沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面,而造成短路。因此,必須對(duì)太陽(yáng)能電池周邊的摻雜硅進(jìn)行刻蝕,以去除電池邊緣的PN結(jié)。通常采用等離子刻蝕技術(shù)完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態(tài)下,反應(yīng)氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發(fā)下,產(chǎn)生電離并形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成,反應(yīng)腔體中的氣體在電子的撞擊下,除了轉(zhuǎn)變成離子外,還能吸收能量并形成大量的活性基團(tuán)?;钚苑磻?yīng)基團(tuán)由于擴(kuò)散或者在電場(chǎng)作用下到達(dá)SiO2表面,在那里與被刻蝕材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并形成揮發(fā)性的反應(yīng)生成物脫離被刻蝕物質(zhì)表面,被真空系統(tǒng)抽出腔體。
六、鍍減反射膜
拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉(zhuǎn)換效率,需要沉積一層氮化硅減反射膜。工業(yè)生產(chǎn)中常采用PECVD設(shè)備制備減反射膜。PECVD即等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積。它的技術(shù)原理是利用低溫等離子體作能量源,樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上,利用輝光放電使樣品升溫到預(yù)定的溫度,然后通入適量的反應(yīng)氣體SiH4和NH3,氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng),在樣品表面形成固態(tài)薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下,使用這種等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學(xué)的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大為減少,電池的短路電流和輸出就有很大增加,效率也有相當(dāng)?shù)奶岣摺?/p>
七、絲網(wǎng)印刷
太陽(yáng)電池經(jīng)過(guò)制絨、擴(kuò)散及PECVD等工序后,已經(jīng)制成PN結(jié),可以在光照下產(chǎn)生電流,為了將產(chǎn)生的電流導(dǎo)出,需要在電池表面上制作正、負(fù)兩個(gè)電極。制造電極的方法很多,而絲網(wǎng)印刷是制作太陽(yáng)電池電極最普遍的一種生產(chǎn)工藝。絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上,該設(shè)備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為:利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過(guò)漿料,用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力,同時(shí)朝絲網(wǎng)另一端移動(dòng)。油墨在移動(dòng)中被刮刀從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內(nèi),印刷中刮板始終與絲網(wǎng)印版和基片呈線性接觸,接觸線隨刮刀移動(dòng)而移動(dòng),從而完成印刷行程。
八、快速燒結(jié)
經(jīng)過(guò)絲網(wǎng)印刷后的硅片,不能直接使用,需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié),將有機(jī)樹(shù)脂粘合劑燃燒掉,剩下幾乎純粹的、由于玻璃質(zhì)作用而密合在硅片上的銀電極。當(dāng)銀電極和晶體硅在溫度達(dá)到共晶溫度時(shí),晶體硅原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去,從而形成上下電極的歐姆接觸,提高電池片的開(kāi)路電壓和填充因子兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù),使其具有電阻特性,以提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。
燒結(jié)爐分為預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)、降溫冷卻三個(gè)階段。預(yù)燒結(jié)階段目的是使?jié){料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉,此階段溫度慢慢上升;燒結(jié)階段中燒結(jié)體內(nèi)完成各種物理化學(xué)反應(yīng),形成電阻膜結(jié)構(gòu),使其真正具有電阻特性,該階段溫度達(dá)到峰值;降溫冷卻階段,玻璃冷卻硬化并凝固,使電阻膜結(jié)構(gòu)固定地粘附于基片上。
九、外圍設(shè)備
在電池片生產(chǎn)過(guò)程中,還需要供電、動(dòng)力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設(shè)施。消防和環(huán)保設(shè)備對(duì)于保證安全和持續(xù)發(fā)展也顯得尤為重要。一條年產(chǎn)50MW能力的太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)線,僅工藝和動(dòng)力設(shè)備用電功率就在1800KW左右。工藝純水的用量在每小時(shí)15噸左右,水質(zhì)要求達(dá)到中國(guó)電子級(jí)水GB/T11446.1-1997中EW-1級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工藝?yán)鋮s水用量也在每小時(shí)15噸左右,水質(zhì)中微粒粒徑不宜大于10微米,供水溫度宜在15-20℃。真空排氣量在300M3/H左右。同時(shí),還需要大約氮?dú)鈨?chǔ)罐20立方米,氧氣儲(chǔ)罐10立方米。考慮到特殊氣體如硅烷的安全因素,還需要單獨(dú)設(shè)置一個(gè)特氣間,以絕對(duì)保證生產(chǎn)安全。另外,硅烷燃燒塔、污水處理站等也是電池片生產(chǎn)的必備設(shè)施。
《一種太陽(yáng)能電池片加工工藝》所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠降低生產(chǎn)成本且能夠減少生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物排放的太陽(yáng)能電池片加工工藝。
《一種太陽(yáng)能電池片加工工藝》解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該太陽(yáng)能電池片加工工藝,包括以下步驟:
A、對(duì)需要加工的硅片進(jìn)行檢測(cè),去除不合格硅片;
B、將經(jīng)過(guò)檢測(cè)的合格硅片放入堿性溶液中進(jìn)行表面制絨處理,并將制絨處理后殘余的堿性廢液收集起來(lái);
C、將制絨處理過(guò)的硅片放入擴(kuò)散設(shè)備中進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)處理;
D、將經(jīng)過(guò)擴(kuò)散制結(jié)處理的硅片放入酸性溶液中進(jìn)行去磷硅玻璃處理,并將去磷硅玻璃處理后殘余的酸性廢液收集起來(lái);
E、對(duì)擴(kuò)散制結(jié)后得到的硅片進(jìn)行濕法刻蝕處理;先使用氫氟酸對(duì)擴(kuò)散制結(jié)后得到的硅片的各個(gè)表面進(jìn)行潤(rùn)洗并將潤(rùn)洗后殘余的氫氟酸廢液收集起來(lái),將步驟D中得到的去磷硅玻璃太陽(yáng)能電池片清洗后;然后將硅片放入硝酸溶液中進(jìn)行刻蝕并將刻蝕后殘余的硝酸廢液收集起來(lái),接著用堿性溶液對(duì)刻蝕后的硅片進(jìn)行清洗并將清洗后殘余的堿性溶液收集起來(lái),最后利用純水對(duì)硅片進(jìn)行清洗并進(jìn)行干燥處理;
F、利用PECVD設(shè)備在經(jīng)過(guò)濕法刻蝕處理的硅片表面制備氮化硅反射層;
G、將鍍有減反射膜的硅片采用絲網(wǎng)印刷的方式在硅片的上下表面印制正、負(fù)電極;
H、將經(jīng)過(guò)絲網(wǎng)印刷的硅片放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行燒結(jié)處理后得到太陽(yáng)能電池片;
I、將不合格的太陽(yáng)能電池片放入收集起來(lái)的堿性廢液中除去太陽(yáng)能電池片鋁背場(chǎng)的部分鋁層,再將經(jīng)過(guò)堿性廢液浸泡的不合格太陽(yáng)能電池片放入收集起來(lái)的酸性廢液中除去太陽(yáng)能電池片的剩余鋁層得到去鋁太陽(yáng)能電池片以及含鋁廢液,含鋁廢液通過(guò)化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為氧化鋁進(jìn)而用于制備電子鋁漿,所述電子鋁漿用于步驟G中絲網(wǎng)印刷的漿料;去鋁太陽(yáng)能電池片經(jīng)過(guò)清洗后,浸泡在收集起來(lái)的硝酸廢液中將去鋁太陽(yáng)能電池片表面的銀浸出,得到去銀太陽(yáng)能電池片以及含銀酸液;將去銀太陽(yáng)能電池片放入收集起來(lái)的氫氟酸廢液中除去去銀太陽(yáng)能電池片表面的氮化硅反射層,得到去氮化硅太陽(yáng)能電池片清洗后得到純凈的硅片,所述硅片經(jīng)過(guò)步驟A至H后被加工成合格的太陽(yáng)能電池片;含銀酸液中加入銅粉制成銀包銅粉用于制備電子漿料,所述電子漿料用于步驟G中絲網(wǎng)印刷的漿料。
進(jìn)一步的是,所述含銀酸液中加入銅粉制成銀包銅粉的具體方法如下所述:在含銀酸液中加入銅粉得到固液混合物,所述含銀酸液與銅粉的重量比為1.5~3,將固液混合物抽入研磨設(shè)備中循環(huán)研磨20~50分鐘即可得到銀包銅粉。
進(jìn)一步的是,所述含銀酸液與銅粉的重量比為2。
進(jìn)一步的是,所述銅粉的粒徑為2~3微米。
進(jìn)一步的是,所述固液混合物抽入研磨設(shè)備中循環(huán)研磨的時(shí)間為30分鐘。
進(jìn)一步的是,所述含銀酸液的溫度為20℃。
進(jìn)一步的是,所述步驟B中收集起來(lái)的堿性廢液濃度為5%。
進(jìn)一步的是,所述步驟D中收集起來(lái)的酸性廢液濃度為5%。
進(jìn)一步的是,所述步驟E中收集起來(lái)的氫氟酸廢液濃度為0.5%。
進(jìn)一步的是,所述步驟E中收集起來(lái)的硝酸廢液濃度為1.5%。
《一種太陽(yáng)能電池片加工工藝》的有益效果是:該太陽(yáng)能電池片加工工藝通過(guò)將加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量堿性廢液、酸性廢液、氫氟酸廢液、硝酸廢液收集起來(lái),將報(bào)廢失效以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不合格太陽(yáng)能電池片放入收集起來(lái)的堿性廢液中除去太陽(yáng)能電池片鋁背場(chǎng)的部分鋁層,再將經(jīng)過(guò)堿性廢液浸泡的不合格太陽(yáng)能電池片放入收集起來(lái)的酸性廢液中除去太陽(yáng)能電池片的剩余鋁層得到去鋁太陽(yáng)能電池片以及含鋁廢液,含鋁廢液通過(guò)化學(xué)方式轉(zhuǎn)化為氧化鋁進(jìn)而用于制備電子鋁漿,所述電子鋁漿用于絲網(wǎng)印刷的漿料;去鋁太陽(yáng)能電池片經(jīng)過(guò)清洗后,浸泡在收集起來(lái)的硝酸廢液中將去鋁太陽(yáng)能電池片表面的銀浸出,得到去銀太陽(yáng)能電池片以及含銀酸液;將去銀太陽(yáng)能電池片放入收集起來(lái)的氫氟酸廢液中除去去銀太陽(yáng)能電池片表的氮化硅反射層,得到去氮化硅太陽(yáng)能電池片清洗后得到純凈的硅片,所述硅片可重新用于太陽(yáng)能電池片的加工原料,含銀酸液中加入銅粉制成銀包銅粉用于制備電子漿料,所述電子漿料用于絲網(wǎng)印刷的漿料,該工藝?yán)锰?yáng)能電池片生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種廢液用于回收處理報(bào)廢失效以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不合格太陽(yáng)能電池片,不但避免了大量廢液排放以及不合格太陽(yáng)能電池片銷(xiāo)毀造成的環(huán)境污染,同時(shí)回收的硅片、銀包銅粉、鋁漿可直接供應(yīng)給太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)線,既做到了廢液的重復(fù)利用,同時(shí)還減少了廢棄物的產(chǎn)生,更加利用環(huán)保生產(chǎn),可以大大降低太陽(yáng)能電池片加工過(guò)程中原料的使用量,從而降低了太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)成本。