專(zhuān)利名稱(chēng)：光伏太陽(yáng)能電池片及其刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光伏太陽(yáng)能電池片及其刻蝕方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法中，通常是用兩種或三種酸混合來(lái)對(duì)光伏太陽(yáng)能電池片進(jìn)行濕法刻蝕的，多種酸混合時(shí)，其比例難以調(diào)試，且在后續(xù)的污水處理過(guò)程中，由于酸的種類(lèi)多,各種酸的沸點(diǎn)也不一致,從而增加了回收的工序和成本,并且，混合酸中含有硫酸，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)增加安全隱患。此外，使用現(xiàn)有設(shè)備中的混合酸對(duì)硅片背面進(jìn)行刻蝕后反射率提升幅度并不大，不能有效提升電池片的轉(zhuǎn)化效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種光伏太陽(yáng)能電池片及其刻蝕方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中用多種酸的混合物對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行刻蝕而導(dǎo)致的后續(xù)污水處理困難、安全性不夠高以及所得到的基底的背面不夠光滑的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，包括以下步驟:預(yù)處理步驟，對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行預(yù)處理，去除基底的背面的磷硅玻璃層；刻蝕步驟，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的基底放入刻蝕槽，利用堿性溶液對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕。進(jìn)一步地，預(yù)處理步驟包括，用氫氟酸溶液去除基底的背面的磷硅玻璃層。進(jìn)一步地，氫氟酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至30%。進(jìn)一步地，用氫氟酸溶液去除基底的背面的磷硅玻璃層的步驟之后，預(yù)處理步驟還包括，用去離子水對(duì)基底進(jìn)行清洗。進(jìn)一步地,堿性溶液為氫氧化鉀溶液。進(jìn)一步地,氫氧化鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%至50%。進(jìn)一步地，當(dāng)利用堿性溶液進(jìn)行刻蝕時(shí)，堿性溶液的溫度為25攝氏度至70攝氏度。進(jìn)一步地，去除基底的背面的磷硅玻璃層時(shí)，基底被支撐在刻蝕槽的滾輪上面，并且基底的擴(kuò)散面高于氫氟酸溶液的液面；利用堿性溶液對(duì)基底進(jìn)行刻蝕時(shí)，利用滾輪攜帶藥液的方式對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕。進(jìn)一步地，利用堿性溶液對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕的步驟之后，還包括后處理步驟，后處理步驟包括:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%至5%的氫氧化鉀溶液對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行上噴淋式清洗；用去離子水對(duì)對(duì)基底進(jìn)行清洗；用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%至10%的氫氟酸溶液對(duì)基底進(jìn)行清洗；用去離子水對(duì)基底進(jìn)行清洗；對(duì)光伏太陽(yáng)能電池片進(jìn)行烘干。進(jìn)一步地，基底為娃片。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光伏太陽(yáng)能電池片，光伏太陽(yáng)能電池片由上述的光伏太陽(yáng)能電池片刻蝕方法刻蝕而成。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法包括以下步驟:預(yù)處理步驟，對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行預(yù)處理，去除基底的背面的磷硅玻璃層；刻蝕步驟，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的所述基底放入刻蝕槽，利用堿性溶液對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕。根據(jù)本發(fā)明的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法可以有效降低后續(xù)的污水處理難度，避免現(xiàn)有技術(shù)中因使用硫酸而給生產(chǎn)上帶來(lái)的安全隱患，與此同時(shí)，用堿性溶液對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行刻蝕時(shí)，堿與基底的反應(yīng)可以達(dá)到很好的拋光效果，從而增加最終得到的光伏太陽(yáng)能電池片對(duì)長(zhǎng)波的吸收，提高光伏太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了現(xiàn)有的光伏太陽(yáng)能電池片刻蝕方法的流程圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的光伏太陽(yáng)能電池片及其刻蝕方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。術(shù)語(yǔ)解釋:太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率:定義為Eff=P/ (MS) (M為輻射照度；S為電池的面積)，即受光照射的太陽(yáng)能電池片的最大功率與入射到該電池片上全部功率的百分比。拋光:是指利用機(jī)械、化學(xué)或電學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。刻蝕:通過(guò)溶液、反應(yīng)離子或其他機(jī)械方式來(lái)剝離、去除材料的一種統(tǒng)稱(chēng)。參見(jiàn)圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法包括以下步驟:預(yù)處理步驟，對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行預(yù)處理，去除基底的背面的磷硅玻璃層；刻蝕步驟，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的所述基底放入刻蝕槽，利用堿性溶液對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕。根據(jù)本發(fā)明的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法可以有效降低后續(xù)的污水處理難度，避免現(xiàn)有技術(shù)中因使用硫酸而給生產(chǎn)上帶來(lái)的安全隱患，與此同時(shí)，用堿性溶液對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行刻蝕時(shí)，堿與基底的反應(yīng)可以達(dá)到很好的拋光效果，從而增加最終得到的光伏太陽(yáng)能電池片對(duì)長(zhǎng)波的吸收，提高光伏太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率。再次參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法的具體步驟如下:對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括用氫氟酸溶液去除基底的背面的磷硅玻璃，磷硅玻璃層主要包括磷的氧化物和硅的氧化物，該磷硅玻璃層會(huì)妨礙堿性溶液與硅反應(yīng)，而預(yù)處理步驟中的氫氟酸溶液能夠很好地將這一磷硅玻璃層去除，保證用堿性溶液來(lái)刻蝕太陽(yáng)能光伏電池的基底的步驟的進(jìn)行。優(yōu)選地，基底為硅片，在本領(lǐng)域內(nèi)，硅片制備太陽(yáng)能電池的技術(shù)比其他材料更成熟，應(yīng)用硅片作基底能夠很好地借助于現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備。優(yōu)選地，氟酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至30% (原料氫氟酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%)。一般情況下，氫氟酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)即可達(dá)到去除背面磷硅玻璃層的目的，但從工藝的穩(wěn)定性和生產(chǎn)成本考慮，生產(chǎn)線上氫氟酸槽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)設(shè)置在10%為最佳值，能夠很好地去除電池片表面的磷硅玻璃層，同時(shí)還能在一定程度上節(jié)約氫氟酸的使用量，節(jié)約企業(yè)成本，為后續(xù)污水處理的過(guò)程帶來(lái)一定的便利。本實(shí)施例中，用氫氟酸溶液去除基底的背面的磷硅玻璃層時(shí)，基底被支撐在刻蝕槽的滾輪上面，并且基底的擴(kuò)散面高于氫氟酸溶液的液面；，保護(hù)硅片正面的磷硅玻璃層，防止后面的堿溶液腐蝕基底正面的P-N結(jié)，造成不合格片。根據(jù)本實(shí)施例，預(yù)處理步驟還包括用去離子水對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行清洗。經(jīng)過(guò)去離子水清洗，能夠去除前一步殘留在基底的背面的氫氟酸溶液以及基底表面上反應(yīng)生成的產(chǎn)物，同時(shí)還能避免殘留的氫氟酸溶液中和掉一部分用來(lái)刻蝕的堿溶液，以防止降低堿性溶液的利用率、增加企業(yè)生產(chǎn)成本現(xiàn)象的出現(xiàn)。用去離子水清洗電池片之后，將基底放入刻蝕槽，利用堿性溶液對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕，刻蝕時(shí)用滾輪攜帶藥液的方式。優(yōu)選地，本發(fā)明中的堿性溶液為氫氧化鉀溶液，氫氧化鉀溶液是一種強(qiáng)堿，高溫時(shí)能夠與硅快速反應(yīng)，與此同時(shí)，堿與多晶硅反應(yīng)可以起到很好的拋光效果，從而增加光伏太陽(yáng)能電池片對(duì)長(zhǎng)波的吸收，提高電池片轉(zhuǎn)換效率，最終降低生產(chǎn)成本。需要說(shuō)明的是，氫氧化鉀溶液只是本實(shí)施例的一種優(yōu)選的方式，本發(fā)明的堿性溶液還可以是氫氧化鈉溶液等強(qiáng)堿溶液。優(yōu)選地，氫氧化鉀溶液(原料中的氫氧化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%至50%。更優(yōu)選地，氫氧化鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí)，對(duì)電池片的高溫時(shí)能夠與硅快速反應(yīng)。如表I和表2所示:表1:刻蝕槽溫度設(shè)置在50攝氏度，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KOH刻蝕的反射率
權(quán)利要求
1.一種光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，包括以下步驟: 預(yù)處理步驟:對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行預(yù)處理，去除所述基底的背面的磷娃玻璃層； 刻蝕步驟:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的所述基底放入刻蝕槽，利用堿性溶液對(duì)所述基底的背面進(jìn)行刻蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述預(yù)處理步驟包括，用氫氟酸溶液去除所述基底的背面的磷硅玻璃層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述用氫氟酸溶液去除所述基底的背面的磷硅玻璃層的步驟之后，所述預(yù)處理步驟還包括，用去離子水對(duì)所述基底進(jìn)行清洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述堿性溶液為氫氧化鉀溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述氫氧化鉀溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%至50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，當(dāng)利用所述堿性溶液進(jìn)行刻蝕時(shí)，所述堿性溶液的溫度為25攝氏度至70攝氏度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，去除所述基底的背面的磷硅玻璃層時(shí)，所述基底被支撐在所述刻蝕槽的滾輪上面，并且所述基底的擴(kuò)散面高于所述氫氟酸溶液的液面； 所述利用堿性溶液對(duì)所述基底進(jìn)行刻蝕時(shí)，利用所述滾輪攜帶藥液的方式對(duì)所述基底的背面進(jìn)行刻蝕。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述利用堿性溶液對(duì)所述基底的背面進(jìn)行刻蝕的步驟之后，還包括后處理步驟，所述后處理步驟包括: 用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%至5%的氫氧化鉀溶液對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的所述基底進(jìn)行上噴淋式清洗； 用去離子水對(duì)對(duì)所述基底進(jìn)行清洗； 用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%至10%的氫氟酸溶液對(duì)所述基底進(jìn)行清洗； 用所述去離子水對(duì)所述基底進(jìn)行清洗； 對(duì)所述光伏太陽(yáng)能電池片進(jìn)行烘干。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法，其特征在于，所述基底為娃片。
11.一種光伏太陽(yáng)能電池片，其特征在于，所述光伏太陽(yáng)能電池片由權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的光伏太陽(yáng)能電池片刻蝕方法刻蝕而成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光伏太陽(yáng)能電池片及其刻蝕方法。該光伏太陽(yáng)能電池片的刻蝕方法包括以下步驟預(yù)處理步驟，對(duì)制作光伏太陽(yáng)能電池片的基底進(jìn)行預(yù)處理，去除基底的背面的磷硅玻璃層；刻蝕步驟，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的所述基底放入刻蝕槽，利用堿性溶液對(duì)基底的背面進(jìn)行刻蝕。根據(jù)本發(fā)明的光伏太陽(yáng)能電池片及其刻蝕方法，可以有效降低后續(xù)的污水處理難度，與此同時(shí)，用堿性溶液對(duì)光伏太陽(yáng)能電池片進(jìn)行刻蝕時(shí)，可以達(dá)到很好的拋光效果，從而增加光伏太陽(yáng)能電池片對(duì)長(zhǎng)波的吸收，提高光伏太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)C30B33/10GK103199158SQ20131014642
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者曾德棟, 吳衛(wèi)平, 蘇亞立, 王家道, 高鵬 申請(qǐng)人:海南英利新能源有限公司