[发明专利]单晶硅太阳能电池片湿法刻蚀装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种湿法刻蚀装置，尤其是一种单晶硅太阳能电池片湿法刻蚀装置。

 

背景技术

单晶硅电池片的制作主要包括以下步骤：制绒、扩散、刻蚀、镀减反射膜、印刷电极、和电极烧结。

其中，刻蚀是制备单晶硅太阳能电池片的重要工序，其目的是要去除在扩散工艺形成的电池片背面的磷硅玻璃，刻蚀质量的好坏直接影响电池片的转换效率。

当前主要有两种刻蚀方法，即干法刻蚀和湿法刻蚀；干法刻蚀是用等离子体等高速离子轰击要去除的部分，其优点是具有各项异性，其缺点是设备复杂、能耗高、刻蚀表面粗糙；湿法刻蚀是利用腐蚀液与需去除部分的化学反应来进行刻蚀，其优点是设备要求低、刻蚀表面光滑平整，其缺点是不具有各项异性，通常在刻蚀是需要将不需要刻蚀的部分先保护起来，造成工艺复杂。

湿法刻蚀近年来有许多改进，如专利号为CN201010187523.3的专利采用的技术就不需要对非刻蚀面进行保护，较传统的湿法刻蚀工艺有明显的改进，可以省去掩膜工序；然而，其方法不适合工业化生产，因为其方法是将腐蚀液附着于一种特制的垫子上，然后将待腐蚀的硅片至于该垫子上，保持电池片需刻蚀面与腐蚀液接触来进行腐蚀，腐蚀的过程中会发生化学反应，反应产物也讲附着于垫子上而不能及时排出，因此每一片硅片腐蚀时的腐蚀液成分都不相同，不能保证产品的一致性，另外在工业化生产时，垫子的制作成及处理成本也将十分巨大。

 

发明内容

本发明的目的是针对目前单晶硅太阳能电池片湿刻法中刻蚀装置所存在的刻蚀工艺中需要掩没或垫子、工艺复杂的问题，提出一种单晶硅太阳能电池片湿法刻蚀装置。

本发明的技术方案是：

一种单晶硅太阳能电池片湿法刻蚀装置，它包括刻蚀槽和多个滚轮，刻蚀槽内装有刻蚀液，多个滚轮均安装在刻蚀槽内，浸没在刻蚀液中。

本发明的多个滚轮转动所引起的腐蚀液面的液流方向与单晶硅太阳能电池片在该刻蚀装置中的运动方向相同。。

本发明的多个滚轮的直径均为23-27mm，相邻滚轮之间的轴心距为30-34 mm。

本发明的多个滚轮的转速均为20～35r／min。

本发明的有益效果：

本发明使用时，不需要在刻蚀前对电池片正面进行掩膜保护，因此也不需要在刻蚀完成后去除掩膜层，同时也不存在前面背景技术里论述的专利CN201010187523.3中存在的问题；电池片在腐蚀液中浸入的深度及刻蚀时间可以通过滚轮的转速进行调节，使用该装置生产的单晶硅太阳能电池片的工业化平均转换效率达到18.5%以上。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、刻蚀槽，2、腐蚀液，3、滚轮，4腐蚀液面，5单晶硅太阳能电池片。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种单晶硅太阳能电池片湿法刻蚀装置，它包括刻蚀槽1和多个滚轮3，刻蚀槽1内装有刻蚀液2，多个滚轮3均安装在刻蚀槽1内，浸没在刻蚀液2中。

本发明的多个滚轮3转动所引起的腐蚀液面的液流方向与单晶硅太阳能电池片5在该刻蚀装置中的运动方向相同；多个滚轮3的直径均为23-27mm，相邻滚轮3之间的轴心距为30-34 mm。。

本发明的多个滚轮3的转速均为20～35r／min；电池片在腐蚀液中浸入的深度及刻蚀时间可以通过滚轮的转速进行调节。

具体实施时是：

腐蚀槽1和滚轮3是用特殊材料制成，能耐强酸腐蚀；腐蚀液2为氢氟酸、硝酸和硫酸按特殊配比配成的混合液，它具有本装置要求的密度和黏度。本装置的工作过程如下，首先、电池片在传输结构作用下进入刻蚀槽1；滚轮3在外置电机的作用下转动，由于腐蚀液2具有一定的黏度，根据流体力学原理，它会在滚轮3的作用下产生一定的速度；具有一定速度的腐蚀液2会给电池片一个作用力，并与腐蚀液2对电池片的浮力一起使电池片漂浮在腐蚀液表面并产生一个水平方向的速度，电池片以这个水平速度通过刻蚀槽1。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。