矽片和溼法刻蝕系統的製作方法
2023-06-14 04:26:21
矽片和溼法刻蝕系統的製作方法
【專利摘要】本申請提供了一種矽片，所述矽片包括：待刻蝕矽片與複合於所述待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。本申請由於在待刻蝕矽片的擴散面形成了水膜保護層，其在後續刻蝕時保護矽片的擴散面，使後續溼法刻蝕過程中藥液無法進入到矽片的擴散面，從而能夠去除溼法刻蝕過程中產生的多餘刻蝕區域，增加PN結的有效受光面積，提高光電轉化效率。本申請還提供了一種溼法刻蝕系統，所述溼法刻蝕系統包括設置於溼法刻蝕設備上料端的水膜噴淋系統。
【專利說明】矽片和溼法刻蝕系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池製造過程中的溼法刻蝕【技術領域】，尤其涉及矽片和溼法刻蝕系統。
【背景技術】
[0002]太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接將光能轉化成電能的裝置。目前應用最廣泛的太陽能電池是矽太陽能電池。矽太陽能電池的製作工藝依次為:制絨、擴散、亥IJ蝕、PEV⑶、絲網印刷、燒結以及測試。上述製作的過程中，由於矽片經過擴散後電池的邊緣會有N型雜質與P型基底形成PN結，同時擴散過程中在電池表面形成了很厚的磷矽玻璃層，因此需要將矽片的邊緣與表面進行刻蝕。
[0003]RENA Inoxiside溼法刻蝕是最常見的刻蝕工藝。RENA Inoxiside鏈式溼法刻蝕機臺使用的是單面溼法刻蝕工藝，使矽片在藥液上漂浮達到刻蝕側邊N型矽的效果，但矽片在藥液上漂浮，由於液體張力而浸入到邊緣擴散表面，必然對擴散面的N型矽造成影響，這是溼法刻蝕無法避免的缺陷。
[0004]目前RENA 1nxiside鏈式溼法刻蝕機臺可控制單邊刻蝕線寬度的水平在
0.5mm?1.0mm，刻蝕線寬度越寬，多餘刻蝕區域面積就越大，電池的有效受光面積會減少，從而導致開路電壓和短路電流的降低，電池片效率的降低。另一方面，RENA Inoxiside鏈式溼法刻蝕機臺因反應槽內氣泡炸裂刻蝕藥液飛濺，槽體上方凝結刻蝕藥液液滴滴落，排風不穩定，流量異常等問題，造成擴散面被刻蝕藥液破壞，最終導致太陽能電池的各種外觀不良片，電性能失效片的產生。
【發明內容】
[0005]本發明解決的技術問題在於提供一種矽片與溼法刻蝕系統，本申請提供的矽片能夠在溼法刻蝕工藝中消除多餘刻蝕區域，降低刻蝕不良比例。
[0006]有鑑於此，本申請提供了一種矽片，包括:
[0007]待刻蝕矽片，
[0008]複合於所述待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。
[0009]優選的，所述水膜保護層為去離子水。
[0010]本申請還提供了一種溼法刻蝕系統，包括:設置於溼法刻蝕設備上料端的水膜噴淋系統。
[0011]優選的，所述水膜噴淋系統包括滴水盒、用於感應待刻蝕矽片進入上料端的感應器、用於接收感應器信號與輸出信號的PLC與接收PLC信號的電磁閥。
[0012]優選的，所述溼法刻蝕設備上料端還有與滴水盒對應設置的壓水輥，所述壓水輥的下部對應設置有導流盒。
[0013]本申請提供了一種矽片與溼法刻蝕系統。本申請提供的矽片包括待刻蝕矽片與複合於待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。本申請利用液體的表面張力在待刻蝕矽片擴散面形成水膜保護層，使待刻蝕矽片在進行刻蝕時藥液無法進入矽片的擴散面，從而能夠消除溼法刻蝕工藝中產生的多餘刻蝕區域，增加PN結的有效受光面積，提高光電轉換率。另一方面，水膜保護層的存在可消除刻蝕槽內氣泡炸裂刻蝕藥液飛濺，槽體上方凝結的刻蝕藥液滴液滴落，排風不穩定，流量異常等問題，最終降低太陽能電池的各種外觀不良片，電性能失效片的產生比例。實驗結果表明，本申請提供的矽片經過刻蝕後刻蝕不良比例為0.1%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明水膜噴淋系統的結構示意圖；
[0015]圖2為本發明水膜噴淋系統增設的壓水輥的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
[0017]本發明實施例公開了一種矽片，包括:
[0018]待刻蝕矽片，
[0019]複合於待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。
[0020]本申請提供了一種矽片，其包括待刻蝕矽片與複合於所述待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。本申請通過在待刻蝕矽片擴散面增設了水膜保護層，其在後續刻蝕時保護矽片的擴散面，以降低後續溼法刻蝕工藝中產生的多餘刻蝕區域。為了避免雜質引入，進入刻蝕槽汙染矽片，所述水膜保護層的液體優選為去離子水。
[0021]本申請還提供了一種溼法刻蝕系統，包括:設置於溼法刻蝕設備上料端的水膜噴淋系統。
[0022]按照本發明，為了在待刻蝕矽片擴散面形成水膜保護層，本申請在溼法刻蝕設備上料端增設了水膜噴淋系統。所述水膜噴淋系統在矽片表面噴水，利用液體的張力在待刻蝕的矽片的擴散面形成水膜保護層，以保護待刻蝕矽片的擴散面。
[0023]所述水膜噴淋系統包括滴水盒、用於感應待刻蝕矽片進入上料端的感應器、用於接收感應器信號與輸出信號的PLC以及用於接收PLC信號與輸出信號至氣動閥的電磁閥、控制滴水開關的氣動閥。
[0024]本申請中所述溼法刻蝕設備優選為RENA Inoxiside鏈式溼法刻蝕機。由於RENA溼法刻蝕機有八個軌道，因此所述水膜噴淋系統優選設置八個滴水盒，使每個滴水盒對應軌道的矽片都可以形成水膜保護層。
[0025]按照本發明，所述溼法刻蝕設備上料端還設置有與滴水盒對應設置的壓水輥，且壓水輥的下部設置有導流盒；所述壓水輥是對滴落在矽片表面的水膜進行碾壓，使其更加均勻，而所述導流盒是使受擠壓落的水膜排出。
[0026]本申請所述水膜噴淋系統的工作原理是:當感應器感應到待刻蝕矽片進入上料臺後會給信號到PLC，PLC做延時處理，解碼之後PLC會給信號到電磁閥使其開啟氣動閥，通過滴水盒開始對待刻蝕矽片滴水。
[0027]本申請提供了一種矽片以及溼法刻蝕系統。所述矽片包括:待刻蝕矽片與複合於所述待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。所述溼法刻蝕系統是設置於溼法刻蝕設備上料端的水膜噴淋系統。本申請由於在待刻蝕矽片的擴散面形成了水膜保護層，其在後續刻蝕時保護矽片的擴散面，使後續溼法刻蝕過程中藥液無法進入到矽片的擴散面，從而能夠去除溼法刻蝕過程中產生的多餘刻蝕區域，增加PN結的有效受光面積，提高光電轉化效率。另一方面，在待刻蝕矽片擴散面增設水膜保護層可消除因刻蝕槽內氣泡炸裂刻蝕液飛濺，槽體上方凝結的刻蝕藥液滴液滴落，排風不穩定，流量異常等問題，使擴散面避免被刻蝕藥液破壞，最終降低太陽能電池的各種外觀不良片，電性能失效片的產生比例。原RENA刻蝕邊緣線寬為0.5mm?1mm，刻蝕不良比例為0.6%，本申請溼法刻蝕線寬為0mm，刻蝕不良比例為
0.1%，效率提升了 0.03%?0.1% 0
[0028]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的水膜保護層的製作過程進行詳細說明，本發明的保護範圍不受以下實施例的限制。
[0029]實施例1
[0030]1、在RENA設備加裝一個恆壓罐，並在原純水主管路上單獨接一路水管至恆壓罐；
[0031]2、在RENA設備刻蝕段上方安裝八個滴水盒，將恆壓罐的八個出水口連接至滴水盒，八個滴水盒分管八道；在上料臺傳動輥上方安裝分管八道的感應器，在設備傳動系統上增加一個編碼器測量傳送速度；
[0032]3、在設備側部靠近上料端安裝一個PP材質的電箱，並在電箱內部安裝一個獨立的PLC，即構成水膜噴淋系統。
[0033]上述水膜噴淋系統是一套獨立於RENA設備的控制系統。當感應器感應到待刻蝕矽片進入上料臺之後給信號到PLC，PLC做延時處理，解碼之後PLC給一個信號給電磁閥開啟氣動閥，開始滴水，使待刻蝕矽片的擴散面表面滴上水膜，再將表面具有水膜的矽片進入到RENA刻蝕槽中進行刻蝕，矽片經過刻蝕之後進行下料臺，完成了矽片的刻蝕。將刻蝕後的矽片進行檢測，檢測結果表明:溼法刻蝕線寬為0_，刻蝕不良比例為0.1%，最終矽片的效率提升了 0.03%。如圖1所示，圖1為本發明水膜噴淋系統示意圖。
[0034]實施例2
[0035]1、在RENA設備加裝一個恆壓罐，並在原純水主管路上單獨接一路水管至恆壓罐；
[0036]2、在RENA設備刻蝕段上方安裝八個滴水盒，將恆壓罐的八個出水口連接至滴水盒，八個滴水盒分管八道；在上料臺傳動輥上方安裝分管八道的感應器，在設備傳動系統上增加一個編碼器測量傳送速度；在上料臺處與滴水盒對應設置壓水輥，使其對滴落在矽片表面的水膜進行碾壓，使其更加均勻，同時在壓水輥下部增加導流盒，使受擠壓落的水膜排出；如圖2所示，圖2為本實施例水膜噴淋系統增設的壓水輥的結構示意圖，圖中1為上壓水輥，2為下壓水輥，3為導流盒；
[0037]3、在設備側部靠近上料端安裝一個PP材質的電箱，並在電箱內部安裝一個獨立的PLC，即構成水膜噴淋系統。
[0038]上述水膜噴淋系統是一套獨立於RENA設備的控制系統。當感應器感應到待刻蝕矽片進入上料臺之後給信號到PLC，PLC做延時處理，解碼之後PLC給一個信號給電磁閥開啟氣動閥，開始滴水，使待刻蝕矽片的擴散面表面滴上水膜，再將表面具有水膜的矽片進入到RENA刻蝕槽中進行刻蝕，矽片經過刻蝕之後進行下料臺，完成了矽片的刻蝕。將刻蝕後的矽片進行檢測，檢測結果表明:溼法刻蝕線寬為0_，刻蝕不良比例為0.1%，最終矽片的效率提升了 0.1%。
[0039]以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
[0040]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種娃片，包括: 待刻蝕矽片， 複合於所述待刻蝕矽片擴散面的水膜保護層。
2.根據權利要求1所述的保護層，其特徵在於，所述水膜保護層為去離子水。
3.—種溼法刻蝕系統，包括:設置於溼法刻蝕設備上料端的水膜噴淋系統。
4.根據權利要求3所述的溼法刻蝕系統，其特徵在於，所述水膜噴淋系統包括滴水盒、用於感應待刻蝕矽片進入上料端的感應器、用於接收感應器信號與輸出信號的PLC與接收PLC信號的電磁閥。
5.根據權利要求4所述的溼法刻蝕系統，其特徵在於，所述溼法刻蝕設備上料端還有與滴水盒對應設置的壓水輥，所述壓水輥的下部對應設置有導流盒。
【文檔編號】H01L31/18GK104409390SQ201410636747
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】黃華, 蔣方丹, 金浩, 陳康平 申請人:浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司