一種矽太陽能電池片還原成矽片的方法
2023-10-23 22:55:42
專利名稱：一種矽太陽能電池片還原成矽片的方法
技術領域：
本發明屬於太陽能電池技術領域，具體涉及一種矽太陽能電池片還原成矽片的方法。
背景技術：
太陽能電池行業中對於未進行金屬化的不良半成品電池片都有對應的返工處理流程，經過返工處理後的矽片可以重新進行製程，最終可以再次做成合格的電池片，但對於那些由於過程中出現異常，在測試最終光電轉換效率之前都未發現異常的金屬化後的成品電池片，業內還沒有一種好的還原方法。對於氮化矽膜，業界普遍使用HF浸泡來清除，正面銀電極都是使用較高濃度的硝酸來浸泡清除，鋁/氧化鋁層可以用鹽酸或稀硫酸反應去除，合金層可以用用氫氟酸和硝酸的混合酸溶解。但是由於基於對太陽能性能和工藝的需求，背場鋁漿的生產過程中添加了一些有機溶劑，以及充當粘結劑的玻璃和氧化物，另外還有一些非揮發性的樹脂載體，這些添加物僅僅靠鹽酸或稀硫酸是無法去除的，且目前太陽能電池的面積越來越大，單片印刷的鋁漿用量也較大，對從矽片上徹底清除這些雜質造成了較大的困難。另一方面，從成本方面考慮，矽太陽電池片的厚度呈降低趨勢，目前主流厚度為 180-200微米，為了保證後續能夠繼續進行製程，還原後的電池片還必須保證有一定的厚度。有關的現有技術，包括中國專利申請200610053795公開的「太陽能電池薄碎片或 IC碎片回收的方法」，用於從太陽能電池薄碎片回收一些昂貴金屬的方法，用這些方法可回
收一些昂貴金屬。最接近的現有技術為中國專利申請CN1851016公開的「矽廢棄片表面金屬的去除和貴金屬銀鉬金的回收方法」，該方法著眼於「有效去除了廢棄矽片表面的金屬雜質和金屬矽化物，處理後的矽片可作為太陽能矽單晶的原料，也可進一步加工成太陽能電池矽片，同時又回收了貴金屬」，但該方法有以下不足1、無法去除背場上漿料中殘留的樹脂，2、 無法保證有一定的腐蝕厚度，以保證還原後的矽片後續能夠繼續較為方便地進行製成電池片。總之，以上方法均不能適用於目前光伏行業中矽太陽電池片處理成可方便再生產成電池片的要求。目前還缺少一種這樣的技術，可以很好地洗淨背場的殘留物，同時保證一定的腐蝕厚度，能夠實現批量還原。
發明內容
本發明目的是提供一種可將異常的矽太陽能電池片方便處理成滿足再生產成太陽能電池片的矽片的要求的太陽能電池片還原成矽片的方法。本發明的技術解決方案如下
3一種矽太陽能電池片還原成矽片的方法，其特徵是，包括以下步驟
1、將矽太陽能電池片置於混合酸溶液中進行化學清洗，除掉背電場中的鋁和氮化矽膜至反應完全；
2、取出並用水洗淨；
3、再將其置於酸溶液中洗掉電池片的銀電極至反應完全；
4、再取出並用水洗淨；
5、最後將其置於體積百分含量為30%-70%的HF和HNO3的混合酸中，在6_20°C條件下進行化學清洗，以清洗去除背場殘留的玻璃和氧化物的混合物、樹脂及合金層，並去除擴散過程中形成的PN結；
6、待反應完全後取出並用水洗淨，獲得所需矽片。 作為優選，上述步驟1中，所述混合酸溶液為HF和HCL的混合酸溶液，其中，HCL和 HF的體積比為1:0. 5-4，HF和HCL的體積之和佔整個混合酸溶液體積10%_30%。作為優選，上述步驟3中，所述酸溶液為HNO3的水溶液，其中，HNO3佔酸溶液的體積百分含量為30%-60%。作為優選，上述步驟5中，所述所述混合酸中HF和HNO3的體積比為1 3_8。當然，上述步驟1、3中，可採用包括現有技術在內的能夠除掉背電場中的鋁和氮化矽膜及銀電極的所有酸溶液。作為優選，上述步驟1、3中，均在20-40°C條件下進行化學清洗，直至反應完全。上述溫度有利於控制腐蝕厚度保證在所需的範圍內。本發明經過上述清洗步驟後，可以很好地洗淨背場的殘留物，同時保證一定的腐蝕厚度，電池片表面不再存在工藝過程雜質，腐蝕厚度可控制在12-20um，還原後矽片厚度在165um-185um，完全符合生產成太陽能電池片的需要，並能夠實現批量還原。經過以上還原工藝處理後得到的矽片，在經過正常的工藝流程後，最終所得電池片的轉換效率為16. 2%-16. 8%。以下將通過實驗測試，步驟5中使用體積比1 :4. 5的HF和HNO3,在不同的溫度和反應時間下，得到的平均腐蝕厚度。實驗數據如下表。
權利要求
1.一種矽太陽能電池片還原成矽片的方法，其特徵是，包括以下步驟(1)、將矽太陽能電池片置於混合酸溶液中進行化學清洗，除掉背電場中的鋁和氮化矽膜至反應完全；O)、取出並用水洗淨；(3)、再將其置於酸溶液中洗掉電池片的銀電極至反應完全；G)、再取出並用水洗淨；(5)、最後將其置於體積百分含量為30%-70%的HF和HNO3的混合酸中，在6_20°C條件下進行化學清洗，以清洗去除背場殘留的玻璃和氧化物的混合物、樹脂及合金層，並去除擴散過程中形成的PN結；(6)、待反應完全後取出並用水洗淨，獲得所需矽片。
2.根據權利要求1所述的矽太陽能電池片還原成矽片的方法，其特徵是，上述步驟1 中，所述混合酸溶液為HF和HCL的混合酸溶液，其中，HCL和HF的體積比為1 0. 5-4, HF和 HCL的體積之和佔整個混合酸溶液體積10%-30%。
3.根據權利要求1所述的矽太陽能電池片還原成矽片的方法，其特徵是，上述步驟3 中，所述酸溶液為HNO3的水溶液，其中，HNO3佔酸溶液的體積百分含量為30%-60%。
4.根據權利要求1所述的矽太陽能電池片還原成矽片的方法，其特徵是，上述步驟5 中，所述所述混合酸中HF和HNO3的體積比為1 3-8。
5.根據權利要求1-4任一所述的矽太陽能電池片還原成矽片的方法，其特徵是，上述步驟1、3中，均在20-40°C條件下進行化學清洗，直至反應完全。
全文摘要
本發明提供一種可將異常的矽太陽能電池片方便處理成滿足再生產成太陽能電池片的矽片的方法，它包括以下步驟1、將矽太陽能電池片置於混合酸溶液中進行化學清洗，除掉背電場中的鋁和氮化矽膜至反應完全；2、取出並用水洗淨；3、再將其置於酸溶液中洗掉電池片的銀電極至反應完全；4、再取出並用水洗淨；5、最後將其置於HF和HNO3的混合酸中，在6-20℃條件下進行化學清洗，以清洗去除背場殘留的玻璃和氧化物的混合物、樹脂及合金層，並去除擴散過程中形成的PN結；6、取出並用水洗淨，獲得所需矽片。本發明可以很好地洗淨背場的殘留物，同時保證一定的腐蝕厚度，腐蝕厚度可控制在12-20um，完全符合生產成太陽能電池片的需要，並能夠實現批量還原。
文檔編號H01L31/18GK102544241SQ20121007184
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者嶽成武, 張金春, 沈偉, 符欣, 胡輝, 錢善春, 魯偉明 申請人:泰州德通電氣有限公司