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太陽能電池PECVD後基闆表層氮化矽的清洗研究

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太陽能電池PECVD後基闆表層氮化矽的清洗研究

發布日期:2017-07-23 作者: 點擊:

一、背景技術

       近年來,太陽能電池片生産技術不斷進步,生産成本不斷降低,轉換效率不斷提高,使得光伏發電的應用日益普及并迅猛發展,逐漸成為電力供應的重要來源。太陽能電池片可以在陽光的照射下,把光能轉換為電能,實現光伏發電。

       太陽能電池片的生産工藝比較複雜,簡單說來,目前的太陽能電池片的生産過程可以分為以下幾個主要步驟:

       S11、超聲清洗,利用超聲波清洗矽片表面;

       S12、制絨面,通過化學反應在原本光滑的矽片表面形成凹凸不平的結構,以增強光的吸收;

       S13、擴散,将P 型的矽片放入擴散爐内,通過矽原子之間的空隙使N 型雜質原子由矽片表面層向矽片内部擴散,形成 PN 結,使電子和空穴在流動後不再回到原處,這樣便形成電流,也就使矽片具有光伏效應;

       S14、等離子刻蝕,去除擴散過程中在矽片邊緣形成的将 PN 結短路的導電層;

       S15、去磷矽玻璃,化學清洗矽片表面,去掉反應形成的磷矽玻璃;

       S16、PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等離子增強的化學氣相沉積 ),即沉積減反射膜,利用薄膜幹涉原理,減少光的反射,起到鈍化作用,增大電池的短路電流和輸出功率,提高轉換效率;

       S17、絲網印刷燒結,采用銀漿印刷正電極和背電極,采用鋁漿印刷背場,以收集電流并起到導電的作用,在高溫下使印刷的電極與矽片之間形成歐姆接觸;

       S18、測試分選。


       在 PECVD 過程中,會在電池片表面鍍上一層氮化矽膜。與此同時,電池片所在的載片基闆上沒有放置電池片的地方也會鍍上氮化矽,随着載片基闆表面的氮化矽逐漸變厚,載片基闆受到的局部壓力也會變大,如此會導緻載片基闆彎曲變形,變形的載片基闆又會導緻電池片鍍膜時出現膜厚不均勻甚至碎片的現象發生,所以要對載片基闆表面的氮化矽做定時的清洗。

       現有的載片基闆均為太陽能電池PECVD後的基闆,其清洗方式為:

       在利用現有方法清洗太陽能電池PECVD後的基闆時,固态的幹冰變為氣态的二氧化碳,如此使得氮化矽膨脹爆裂,但是與此同時,太陽能電池PECVD後的基闆也會受到固态的幹冰變為氣态的二氧化碳時的作用,由于石墨為一層一層的壓縮結構。

       因此,當其長時間被“幹冰清洗機”清洗後,層層壓縮的石墨結構将變得松散,導緻其堅硬度下降,因而降低了太陽能電池PECVD後基闆的使用壽命。


二、本文清洗方法

       本方法提供一種太陽能電池PECVD後基闆表層氮化矽的清洗方法,以解決采用現有方法對太陽能電池PECVD後基闆進行清洗後基闆使用壽命減小的問題。

       在清洗槽内采用氫氟酸溶液(氫氟酸溶液的濃度為 3%~ 15%)對表層覆有氮化矽的太陽能電池PECVD後基闆進行清洗,直至去除太陽能電池PECVD後基闆表層的氮化矽。


具體包括如下:

       1、将太陽能電池PECVD後基闆置于清洗槽内,且使太陽能電池PECVD後基闆上覆有氮化矽的一面朝下放置;

       2、在清洗槽内通入清水,使所述清水淹沒所述太陽能電池PECVD後基闆,并記錄通入清水的體積;在清洗槽内通入濃度為 40%的氫氟酸,且使通入的氫氟酸的體積與清洗槽内清水的體積比為 1 ∶ 4 ~ 1 ∶ 10。将配制好的氫氟酸溶液通入清洗槽内,使所述氫氟酸溶液淹沒所述太陽能電池PECVD後基闆。

       3、在清洗槽内采用氫氟酸溶液去除太陽能電池PECVD後基闆表層的氮化矽,使表層覆有氮化矽的太陽能電池PECVD後基闆在氫氟酸溶液中浸泡 8h ~ 16h。

       4、去除太陽能電池PECVD後基闆表層的氮化矽之後,将清洗槽内的氫氟酸溶液排放出去;

       5、清洗槽内通入清水,且使所述清水淹沒所述太陽能電池PECVD後基闆;使太陽能電池PECVD後基闆在所述清水中浸泡 8h。

       6、再次使所述太陽能電池PECVD後基闆在清水中浸泡 8h。

       7、太陽能電池PECVD後基闆從清洗槽内撈出并晾幹。


三、本方法優勢

       1、清洗槽的制作材料為耐強酸材料或聚氯乙烯。

       2、本方法所提供的方法采用化學方法去除氮化矽,即:利用氫氟酸與氮化矽的化學反應來清洗氮化矽,由于氫氟酸不與石墨發生反應,所以不會對太陽能電池PECVD後的基闆造成影響,保持了基闆原有的物理性質,不會降低基闆的使用壽命


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