[发明专利]一种抗PID太阳能电池返工片的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种抗PID太阳能电池返工片的处理方法。

背景技术

太阳能是未来具有广泛应用前景的新能源。太阳能电池片的生产过程主要包括制绒、扩散、刻蚀、清洗、钝化、镀膜、丝网印刷、烧结的步骤；其中钝化过程又分为在线式钝化和离线式钝化，钝化为在线式钝化时的刻蚀一般采用湿法刻蚀，钝化为离线式钝化时的刻蚀一般采用等离子刻蚀。

近几年的研究表明，存在于晶体硅光伏组件中的电路与其接地金属边框之间的高电压，会造成组件光伏性能的持续衰减，业内称之为电位诱导衰减(PID)。PID效应使得电池表面钝化效果恶化和形成漏电回路，导致填充因子、开路电压、短路电流降低，使组件性能低于设计标准，PID效应可以使组件功率下降30％以上。PID效应现象最容易在潮湿的环境下发生，且其活跃程度与潮湿程度相关；同时组件表面被导电性、酸性、碱性以及带有离子的物体的污染程度，也与上述PID效应现象的发生有关。

研究发现，在钝化工艺中，通过臭氧氧化的工艺，在太阳能电池片的氮化硅与晶体硅片基底之间制作一层二氧化硅层，二氧化硅层能够在非常薄的情况下，满足抗PID的需求，避免了组件在使用过程中由于潜在电势诱导PID现象而造成电池效率大幅衰减。但是，由于臭氧氧化工艺形成的的二氧化硅层比较薄，在电池实际生产过程中，会因放置时间较长等原因使得表面一层较薄的二氧化硅层遭到破坏，使太阳能电池片的亲水性效果变差，影响后期抗PID效果，因此需要作返工处理。

现有技术中的返工处理方法，在使用离线式钝化炉进行钝化时，返工处理可在等离子刻蚀步骤之后进行清洗、离线式钝化、镀膜、丝网印刷、烧结的返工处理，节省了制绒、扩散的返工处理步骤，但是，随着技术的发展和客户对太阳能电池片品质的更高要求，等离子刻蚀电池片的并阻和转换效率相对湿法刻蚀偏低的劣势越来越明显，所以等离子刻蚀将会被淘汰，即离线式钝化炉也会被淘汰。目前，现有技术中在使用在线式钝化炉进行钝化时，返工处理要经过制绒、扩散、湿法刻蚀、清洗、在线式钝化、镀膜、丝网印刷、烧结的整个工序的返工处理，经过二次制绒后会导致硅片变薄，反射率增高，返工处理不仅导致成本的增加，还会导致太阳能电池的品质下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗PID太阳能电池返工片的处理方法，优化了返工片处理流程，减少了因返制绒处理返工片导致的不良，降低了返工片处理成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗PID太阳能电池返工片的处理方法，包括将返工片去膜清洗、在线式钝化炉钝化、镀膜、丝网印刷和烧结的步骤，所述去膜清洗包括将返工片进行酸洗、水洗、风干的步骤。

实际生产过程中，太阳能电池片的生产过程包括制绒、扩散、刻蚀、清洗、钝化、镀膜、丝网印刷、烧结的过程。其中，制绒是在硅片进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约10μm损伤层，并在表面形成绒面起到减反射的作用。扩散的目的是制造太阳能电池的PN结。刻蚀用于去除太阳能电池四边的PN结，防止造成短路。清洗以去除扩散制结后在硅片表面形成的磷硅玻璃。钝化在硅片表面形成二氧化硅薄膜，使太阳能电池片具有抗PID的效果。镀膜后在二氧化硅薄膜上沉积一层氮化硅减反射膜。丝网印刷后制作正负电极。经丝网印刷后的硅片不能直接使用，需经烧结炉快速烧结，烧结后形成上下电极的欧姆接触。

需要说明的是，刻蚀清洗过程中用到的湿法设备里面还有刻蚀槽、清洗槽1、碱洗槽、清洗槽2、酸洗槽、清洗槽3，每个槽中装有相应的溶液。本发明的抗PID太阳能电池返工片的处理方法，其中的去膜清洗过程，将如上所述的湿法设备进行优化，即在现有的湿法机台的基础上，将用于刻蚀的刻蚀槽、用于清洗的清洗槽、碱洗槽中的溶液分别排出到相应的储备槽中，即将清洗槽、碱洗槽中的溶液排空，通过酸洗槽、清洗槽中的溶液即可实现返工片的去膜清洗过程，通过去膜清洗以实现去除硅片表面受损的不合格的二氧化硅薄膜。

其中，所述去膜清洗的具体过程为：

1)将太阳能电池返工片置于氢氟酸溶液中进行酸洗，以去除表面受损的二氧化硅薄膜；

2)将酸洗后的太阳能电池返工片用去离子水喷淋进行水洗，以去除步骤1)酸洗后的酸残留；

3)将经水洗后的太阳能电池返工片用热风吹干，使返工片的表面完全干燥。

其中，步骤1)中，所述氢氟酸的浓度为8～12％，所述酸洗的温度为22～28℃，所述酸洗的时间为40～80s。