[发明专利]一种晶体硅太阳能电池边缘刻蚀工艺

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池制作工艺领域，尤其涉及一种晶体硅太阳能电池边缘刻蚀工艺。

背景技术

在太阳电池进行扩散工艺过程中，不论是单面扩散还是双面扩撒，不可避免的在硅片的周边也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环，必须将其除去以使电池正反面PN结分离。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，反向电流增大，降低太阳电池的整体电性能。

目前工业化生产中所采用的边缘去除工艺主要有干法等离子刻蚀工艺、湿法化学腐蚀法和激光刻边方法等。等离子干法刻蚀工艺是在辉光放电条件下通过氟和氧的交替作用，对硅片周边进行刻蚀，此工艺方法设备成本相对较低，但对电池正面（吸光面）的刻蚀量较大，通常正表面刻蚀在1-2mm左右，光电流损失相对较大。湿法化学腐蚀法是使用硝酸、氢氟酸组成的腐蚀液对硅片边缘加以腐蚀，同样存在正面刻蚀量较大问题，并且设备成本相对较高。另外一种方法是采用激光方法在电池边缘进行刻蚀以达到正反面PN结分离的目的，此种方法正面刻蚀量较少，工艺稳定性好，但由于激光对硅片的热损伤使电池性能下降，因此工业化生产中较少使用。

因此需要有一种更加适合工业化生产的太阳能电池边缘去除工艺，制作出可获得更高的电池光电转换效率的太阳能电池。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种晶体硅太阳能电池边缘刻蚀工艺，本发明采用喷涂腐蚀性化学浆料方法对硅片边缘进行刻蚀，可将硅片表面四周刻蚀量控制在0.2mm以内，能大大降低硅片表面PN结损失，增加硅片吸光面的光吸收，提高电池的光电效率，工艺稳定，易于控制。

本发明的一种晶体硅太阳能电池边缘刻蚀工艺，技术方案为：包括边缘刻蚀及残余物清除步骤，其特征在于，使用喷墨设备将腐蚀性浆料喷涂于扩散后并去除磷硅玻璃的硅片表面四周，然后将硅片进行干燥，再用去离子水清洗硅片边缘的残留物。

通过喷墨设备控制浆料喷涂量以及边缘腐蚀范围，将腐蚀性浆料喷涂于扩散后并去除磷硅玻璃的硅片表面四周，使边缘腐蚀控制在0.2mm范围以内；将喷涂有腐蚀浆料的硅片置于温度为150-200℃条件下3-5min；烘干后硅片用去离子水冲洗5-10min。

所述的腐蚀性浆料为含有10-20%四甲基氢氧化铵（TMAH）的碱性腐蚀浆料。

本发明的有益效果为：采用喷涂腐蚀性化学浆料方法对硅片边缘进行刻蚀，能够很好控制电池边缘刻蚀量，可将表面四周刻蚀量控制在0.2mm以内，能大大降低硅片表面PN结损失，减小电池光电流损失，增加硅片吸光面的光吸收，同时保持较高的电池并联电阻。提高电池的光电效率。工艺稳定，易于控制，适用于工业化生产。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是发明并不局限于此。

本发明的一种晶体硅太阳能电池边缘刻蚀工艺，技术方案为：包括边缘刻蚀及残余物清除步骤，通过喷墨设备控制浆料喷涂量以及边缘腐蚀范围，将腐蚀性浆料喷涂于扩散后并去除磷硅玻璃的硅片表面四周，使边缘腐蚀控制在0.2mm范围以内；将喷涂有腐蚀浆料的硅片置于温度为150-200℃条件下3-5min；烘干后硅片用去离子水冲洗5-10min。

所述的腐蚀性浆料为含有10-20%四甲基氢氧化铵（TMAH）的碱性腐蚀浆料。

实施例1

使用喷墨设备将腐蚀性浆料喷涂于扩散后并去除磷硅玻璃的硅片正表面（硅片吸光一面）四周，腐蚀性浆料为含有10-20%四甲基氢氧化铵（TMAH）的碱性腐蚀浆料；通过喷墨设备控制浆料喷涂量以及边缘腐蚀范围，使边缘腐蚀控制在0.2mm范围以内；将喷涂有腐蚀浆料的硅片置于温度为200℃条件下5min；烘干后硅片用去离子水冲洗10min。

实施例2

使用喷墨设备将腐蚀性浆料喷涂于扩散后并去除磷硅玻璃的硅片反表面四周（硅片吸光面的另一面），腐蚀性浆料为含有10-20%四甲基氢氧化铵（TMAH）的碱性腐蚀浆料；通过喷墨设备控制浆料喷涂量以及边缘腐蚀范围，使边缘腐蚀控制在0.2mm范围以内；将喷涂有腐蚀浆料的硅片置于温度为180℃条件下4min；烘干后硅片用去离子水冲洗6min。

本发明所述的应用方式可根据实际情况进行调整，并不是用来限制本发明。