一種金剛線切割多晶矽片的制絨方法以及電池片製備工藝與流程
2023-06-11 20:18:51 1
本發明涉及光伏電池製作
技術領域：
，特別涉及一種金剛線切割多晶矽片的制絨方法，同時還涉及一種電池片製備工藝。
背景技術：
：2015年以來，單晶由於矽片端金剛線切片的導入實現了成本的快速下降，因而市場滲透率在不斷攀升，也讓廣大以多晶為主的行業企業備受壓力。相比金剛線切割已經在單晶矽片的生產中實現大規模的應用，多晶的切片還是目前還是以砂漿切割為主。但金剛線切割在多晶領域的應用一直被業內廣泛討論。基於目前多晶市場的降本提效壓力，金剛線切割多晶電池片的大規模量產迫在眉睫。目前，金剛線切片用於多晶矽片切割的主要障礙在於使用金剛線切割的多晶矽片反射率更高，常規的多晶制絨工藝難以達到很好的效果。金剛線切割技術也被稱為固結磨料切割技術。它是利用電鍍或樹脂粘結的方法將金剛石磨料固結在鋼線表面，將金剛線直接作用於矽棒或矽錠表面產生磨削，達到切割的效果，金剛線切割具有切割速度快，切割精度高，材料損耗低等特點。金剛線切割的多晶矽片目前瓶頸主要是制絨後電池轉換效率偏低以及矽片表面發亮的問題，這也是後續金剛線大規模應用所必須面對的。由於金剛線切割的多晶矽片表明損傷層較小，在矽片表面形成類似光滑帶效果，矽片較亮，因而無法使用傳統的制絨配方得到較好的減反制絨效果。因而整個金剛線切割多晶矽片的生產過程，其重點在制絨段，後續生產過程無需做太大調整。現有技術中，由於金剛線切割的多晶矽片表明損傷層較小，且金剛線切割多晶矽片表面留有較淺的劃痕以及具有較高的反射率，因此需要在制絨段做特殊處理，以降低其反射率而傳統的制絨液配方完全滿足不了這樣的腐蝕需求，因此需重新修改配方，並且對制絨的工藝參數進行調整。目前國內外已經有一些可能解決金剛線切割多晶矽片產生反射率高的問題，如黑矽技術，噴砂技術以及等離子體刻蝕技術。然而這些方法中，均需要依賴複雜的精密設備，其附加成本高，工藝複雜，難以獲得合理有效的推廣和應用。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種金剛線切割多晶矽片的制絨方法以及電池片製備工藝，以解決上述
背景技術：
中提出的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種金剛線切割多晶矽片的制絨方法，包括以下步驟：步驟1)配製初配液：將hf：hno3：di水按照1：5：2的比例進行制配；步驟2)添加初配液：將步驟1)中配製好的初配液加入到制絨槽中，並調整制絨槽帶速為1.2、溫度為12℃；步驟3)加入添加劑：按一定速率向制絨槽內加入無醇制絨添加劑；步驟4)放入電池片：將多晶矽片放入制絨槽內進行制絨。優選的，步驟3)中無醇制絨添加劑的添加速率為10-45l/min。優選的，步驟1)中hf濃度為70-90g/l，hno3濃度為540-600g/l。一種電池片製備工藝，包括以下步驟：s1、制絨：按照上述制絨方法對多晶矽片進行制絨腐蝕，將制絨腐蝕後的多晶矽片經鹼洗、酸洗、水洗後下料，並使得制絨後多晶矽片的腐蝕量為0.01-0.32g、反射率保持在23％以下；s2、擴散：經s1後的多晶矽片表面通過pocl3液態擴散源熱擴散法製備p-n結，調整擴散溫度為830℃、時間為300min，並將方阻控制在86-92ω/□；s3、刻蝕：經s2後的多晶矽片放入刻蝕槽內，並向刻蝕槽內加入常規的hno3與hf的混合刻蝕液，調整刻蝕溫度為5-9℃，降低刻蝕槽帶速，將刻蝕後的多晶矽片經鹼洗、酸洗、水洗以及烘乾後下料，使得矽片刻蝕量控制在1.3-1.6g；s4、鍍膜：在經s3後的多晶矽片的正表面用pecvd沉積氮化矽，使得鍍膜厚度控制在77-81nm、折射率控制在2.07-2.13；s5、絲印：在經s4後的多晶矽片上依次印刷背面電極、背面電場以及正面電極。優選的，s3中hf濃度為40-50g/l，hno3濃度為340-390g/l。優選的，s5中正面電極的副柵線要與金剛線切割痕平行。與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的制絨方法通過多次實驗得到制絨過程中最佳溶液配比以及制絨腐蝕時間，從而控制矽片表面能量較低處及能量較高處的反應速率比例，形成類似於砂漿切割多晶矽制絨後的絨面，以增加光子的吸收，減少反射。本發明的制絨方法還通過在傳統制絨方法中加入無醇制絨添加劑，且使用的無醇制絨添加劑不同於其他同類含醇產品，不僅僅可以實現和砂漿切割矽片同樣低的反射率，而且出現的腐蝕坑也較為均勻，因此其二次反射效果較好，從而促進主要反應液體硝酸和氫氟酸與多晶矽片表面進行化學反應，達到腐蝕的效果，在多晶矽片表面形成類似於傳統制絨的凹陷面，進而形成較好的陷光結構，降低金剛線切割後的太陽能電池的反射率。本發明通過對制絨液配方、制絨的工藝參數以及制絨過程速度進行有效的調控，並且添加了無醇制絨添加劑，可以有效的降低制絨液表面張力，提高制絨液在矽片表面的鋪展性，從而使制絨反應更加均勻，得到更好的減反制絨效果；並且將此制絨方法用於電池片的製備工藝中，可以在後期pecvd鍍膜時更加有利於膜色的均勻分布，從而使得金剛線切割後的多晶矽片的電性能得到進一步提升。具體實施方式下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明提供一種技術方案：一種金剛線切割多晶矽片的制絨方法，包括以下步驟：步驟1)配製初配液：將濃度為80g/l的hf、濃度為560g/l的hno3以及di水(即去離子水)按照1：5：2的比例進行制配，得到用來制絨的初配液；步驟2)添加初配液：將步驟1)中配製好的初配液加入到制絨槽中，通過多次實驗，調整制絨槽帶速為1.2，並調整制絨槽內的腐蝕溫度為12℃；步驟3)加入添加劑：按25l/min的速率向制絨槽內加入無醇制絨添加劑，本公司採用的無醇制絨添加劑為無異丙醇的單晶矽制絨添加劑，通過特殊物料配方組合，能在不添加ipa時，有效改善目前市場上各廠家的二代制絨產品所存在的氣泡粘附、矽片漂浮、矽片跳動等現象所帶來的產品不良，非常有效；步驟4)放入電池片：將多晶矽片放入制絨槽內進行制絨。制絨後多晶矽片反射率對比試驗：第一組：按照上述本發明的制絨方法進行制絨，通過反射率檢測儀器測得制絨後的多晶矽片的反射率：22.53％；第二組：將第一組中濃度為80g/l的hf、濃度為560g/l的hno3以及di水的配比比例改為1：5：3，其餘條件不變，對多晶矽片進行制絨，通過使用與第一組相同的反射率儀器測得制絨後的多晶矽片的反射率：28.23％；第三組：將第一組中制絨槽帶速改為1.0，並將制絨槽內的腐蝕溫度改為8℃，其餘條件不變，對多晶矽片進行制絨，通過使用與第一組相同的反射率儀器測得制絨後的多晶矽片的反射率：29.46％；第四組：將第一組中加入無醇制絨添加劑的步驟3)取消，其餘條件不變，對多晶矽片進行制絨，通過使用與第一組相同的反射率儀器測得制絨後的多晶矽片的反射率：34.18％。第一組第二組第三組第四組反射率22.53％28.23％29.46％34.18％表1根據表1內的數據，可以明顯的得出通過本發明的制絨方法得到的多晶矽片的反射率，其反射率大大減小。本發明還公開了一種使用上述金剛線切割多晶矽片的制絨方法的電池片製備工藝，包括以下步驟：s1、制絨：按照上述制絨方法對多晶矽片進行制絨腐蝕，將制絨腐蝕後的多晶矽片經鹼洗、酸洗、水洗後下料，並使得制絨後多晶矽片的腐蝕量為0.01-0.32g、反射率保持在23％以下；s2、擴散：經s1後的多晶矽片表面通過pocl3液態擴散源熱擴散法製備p-n結，調整擴散溫度為830℃、時間為300min，即只要通過減源或者降低推進溫度的方式，將方阻控制在86-92ω/□即可；s3、刻蝕：經s2後的多晶矽片放入刻蝕槽內，並向刻蝕槽內加入濃度為360g/l的hno3與濃度為45g/l的hf的混合刻蝕液，調整刻蝕溫度為7℃，降低刻蝕槽帶速，將刻蝕後的多晶矽片經鹼洗、酸洗、水洗以及烘乾後下料，使得矽片刻蝕量控制在1.4g；s4、鍍膜：在經s3後的多晶矽片的正表面用pecvd沉積氮化矽，使得鍍膜厚度控制在79nm，鍍膜折射率控制在2.10；s5、絲印：在經s4後的多晶矽片上依次印刷背面電極、背面電場以及正面電極，並且正面電極的副柵線要與金剛線切割痕平行。按照上述本發明的電池片製備工藝進行電池片製備，製備工藝完成後，使用反射率檢測儀器對製備的電池片反射率進行檢測，得到反射率為1.68％，此反射率大大低於市面上的電池片的反射率，可見通過本發明的制絨方法可以極大的減小矽片反射率。儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。當前第1頁12