[发明专利]一种应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺。

背景技术

在太阳能技术领域中，多晶硅太阳能电池的制造工艺基本流程已实现标准化，其主要步骤请参见图1，包括：

101、清洗及表面织构化处理：硅片清洗后通过化学反应使硅片表面形成凹凸不平的结构，减少表面反射，并增加照射面积。

102、扩散处理：在P型硅片表面进行三氯氧磷POCL₃扩散，使得P型硅片表面转变成N型，从而形成PN结，该硅片就能够利用光伏效应将太阳能转化为电能。

103、背腐蚀处理：通过本步骤的操作将步骤102中在硅片边缘形成的将PN结两端短路的导电层去除，防止短路效应。

104、沉积处理：在硅片表面沉积减反射膜，起减反射和钝化作用。

105、印刷电极处理：在硅片表面印刷用于能够使硅片接入电路的电极。

106、烧结处理：使步骤105中所印刷的电极与硅片之间形成合金。

其中，在上述制造工艺中，背腐蚀处理的作用是将扩散处理步骤中在硅片边缘形成的将PN结两端短路的导电层去除，以减少边缘漏电情况的发生。该步骤对产品品质起着决定性作用。

但是，目前背腐蚀处理中使用硫酸、硝酸或者氢氟酸对硅片边缘进行边缘刻蚀，其刻蚀宽度为600多微米，以尺寸为156×156毫米的硅片为例，其刻蚀面积占硅片面积的1.62％，浪费硅片表面PN结的有效利用面积。

另外，由于使用的酸都具有强腐蚀性，使得背腐蚀处理的操作具有一定风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺，用于代替目前多晶硅太阳能电池的制造工艺中的背腐蚀处理步骤，使用本发明的边缘刻蚀工艺，能够使刻蚀宽度大约为50微米，提高硅片表面PN结的有效利用面积，并且避免了使用强腐蚀性酸的风险。

一种应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺，包括：

对堆叠硅片的边缘进行喷雾处理，所述喷雾处理的刻蚀浆料为能够腐蚀硅与二氧化硅的混合浆料；

将所述经过喷雾处理后的堆叠硅片放入烧结炉中进行刻蚀处理，使得所述刻蚀浆料与所述堆叠硅片充分反应，所述烧结炉的第一温区为400摄氏度、第二温区为400摄氏度、第三温区为400摄氏度、第四温区为450摄氏度，所述刻蚀处理的加热时间为120至240秒，其中有效反应时间为60至90秒。

本发明实施例具有以下优点：

通过以上述边缘刻蚀工艺，能够使刻蚀宽度大约为50微米，提高硅片表面PN结的有效利用面积，并且避免了使用强腐蚀性酸的风险。

附图说明

图1为现有技术多晶硅太阳能电池标准化制造流程图；

图2为本发明第一实施例应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺流程图；

图3为本发明第二实施例应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺流程图；

图4为本发明第三实施例应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺，用于代替目前多晶硅太阳能电池的制造工艺中的背腐蚀处理步骤，使用本边缘刻蚀工艺，能够使刻蚀宽度大约为50微米，提高硅片表面PN结的有效利用面积，并且避免了使用强腐蚀性酸的风险。

本发明第一实施例中应用于多晶硅太阳能电池的边缘刻蚀工艺主要步骤流程图请参见图2，主要包括：

201、对堆叠硅片的边缘进行喷雾处理。

本步骤在喷雾室内进行操作，通常对几百片硅片同时进行喷雾处理，这几百片硅片会被处理成堆叠硅片，然后对堆叠硅片的边缘进行喷雾处理。喷雾时用喷头对堆叠硅片四周边缘进行喷雾，控制喷头的喷雾速率和运动轨迹，确保喷洒的刻蚀浆料被均匀喷附在堆叠硅片的边缘上。

其中，所述喷雾处理所使用的刻蚀浆料为能够腐蚀硅与二氧化硅的混合浆料，这种刻蚀浆料的粘度低，易于喷雾。

202、将堆叠硅片放入烧结炉中进行刻蚀处理。

将步骤201中经过喷雾处理后的堆叠硅片放入烧结炉中进行刻蚀处理。本步骤利用刻蚀浆料对硅片边缘的刻蚀反应进行刻蚀处理。