一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺制造技术

本发明专利技术提供一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，在制绒之前，包括对硅片进行氧化和第一次酸洗处理，所述氧化是对上料后的所述硅片的表面进行氧化形成一层氧化层；所述第一次酸洗是对所述氧化层进行酸洗以去除所述氧化层及贴敷于所述氧化层上的油污。本发明专利技术制绒工艺，尤其适用于尺寸为160‑260mm方形硅片，通过提前将硅片表面的金属杂质进行氧化形成一种易于去除的氧化层，再经第一次酸洗后对该氧化层进行络合，形成一种可溶于水的络合物，进而可有效去除贴敷于该氧化层的油污，提高硅片表面洁净度，为后续制备绒面提供良好的表面基础，再依次经预处理、制绒、后处理、第二次酸洗和烘干后，可获得表面结构微小且均匀的硅片，使电池电性能提高0.01‑0.03％。

A cashmere technology of large size laminated tile battery

The invention provides a cashmere making process of large size laminated tile battery. Before cashmere making, the process includes oxidation of silicon wafer and the first pickling treatment. The oxidation is to oxidize the surface of the silicon wafer after feeding to form an oxide layer; the first pickling is to pickling the oxide layer to remove the oxide layer and the oil stains on the oxide layer. The fluff making process of the invention is particularly suitable for a square silicon wafer with the size of 160 \u2011 260mm. The metal impurities on the surface of the silicon wafer are oxidized in advance to form an oxide layer which is easy to remove. After the first acid pickling, the oxide layer is complexed to form a water-soluble complex, which can effectively remove the oil stains on the oxide layer and improve the surface cleanliness of the silicon wafer After pretreatment, fluffing, post-treatment, second acid pickling and drying, micro and uniform silicon wafer with surface structure can be obtained, which can improve the electric performance of the battery by 0.01-0.03%.

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺
本专利技术属于晶硅太阳能电池片制作
，尤其是涉及一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺。
技术介绍
太阳能光伏电池制绒工艺就是利用碱腐蚀去除硅片表面的机械损伤层，并形成金字塔状的绒面，降低光在硅片表面的反射，并提高硅片对光的吸收，进而增加太阳能电池的光电转化效率。随着光伏市场发展，对太阳能电池组件既要降低生产成本的同时还需满足高功率与高转化率的要求，故目前叠瓦电池所用小尺寸硅片因其有效面积小、电池转换功率低而被逐渐淘汰。现有工艺是直接对硅片进行预处理之后就制绒、后处理、酸洗和烘干，叠瓦电池硅片尺寸的增大导致硅片在切割过程中会出现更多的金属杂质和油污，按照现有的制绒工艺无法完全去除大尺寸硅片表面上残留的杂质，制绒后硅片表面容易出现脏污或斑点，严重影响电池的导电性，导致电池片转换效率低，组件功率低，无法保证产品质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，尤其是适用于尺寸为160-260mm方形硅片的制绒，解决了现有技术中制绒过程中硅片表面油污和金属杂质去除不干净而导致电池电性能低的技术问题，提高硅片表面洁净度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，在制绒之前，包括对硅片进行氧化和第一次酸洗处理，所述氧化是对上料后的所述硅片的表面进行氧化形成一层氧化层；所述第一次酸洗是对所述氧化层进行酸洗以去除所述氧化层及贴敷于所述氧化层上的油污。进一步的，所述氧化的药液包括臭氧和氢氧化钠，所述臭氧的补液量为5-25L/h，所述氢氧化钠的溶液比为3-4％。进一步的，所述氧化的温度为40-80℃，时间为1-5min。进一步的，所述第一次酸洗所用药液为溶液比为10-15％的氢氟酸，所述第一次酸洗温度为常温，酸洗时间为1-5min。进一步的，在所述氧化和所述第一次酸洗的最后一步均设有水洗槽。进一步的，所述制绒是在氢氧化钠药液中进行，还添加若干添加剂，所述氢氧化钠溶液比为4-4.5％，所述添加剂的溶液比为0.6-1％。进一步的，所述制绒温度为60-100℃，时间为3.5-9.5min。进一步的，所述制绒前后分别设有预处理和后处理，所述预处理置于所述第一次酸洗之后，所述预处理包括粗抛和预清洗；所述后处理包括后清洗；所述粗抛药液为溶液比为4-4.5％的氢氧化钠；所述预清洗所述后清洗药液均为双氧水和氢氧化钠，所述双氧水与所述氢氧化钠的溶液比分别为4-7％和0.2-0.5％。进一步的，在所述后处理之后依次设有第二次酸洗和烘干，所述第二次酸洗药液为氢氟酸和盐酸的混合液，所述氢氟酸溶液比为10-15％，所述盐酸溶液比为10-15％；所述烘干为先热水满提拉再高温烘干，所述烘干温度为60-100℃。进一步的，在所述预处理、所述制绒和所述后处理和所述第二次酸洗的最后一步均设有所述水洗槽，所述水洗槽溶液为纯水，水洗时间为0.5-3.5min。采用本专利技术设计的制绒工艺，尤其是适用于尺寸为160-260mm方形硅片的制绒，通过提前将硅片表面的金属杂质进行氧化形成一种易于去除的氧化层，再经第一次酸洗后对该氧化层进行络合，形成一种可溶于水的络合物，进而可有效去除贴敷于该氧化层的油污，提高硅片表面洁净度，为后续制备绒面提供良好的表面基础。而后再依次经预处理、制绒、后处理、第二次酸洗和烘干后，可获得表面结构微小且均匀的硅片，使电池导电性能提高0.01-0.03％。附图说明图1是本专利技术一实施例的一种大尺寸叠瓦电池制绒设备的结构示意图；图2是本专利技术一实施例的一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺的流程图；图3是本专利技术实施例一中制绒得到的硅片绒面的微观图(3000倍)；图4是本专利技术实施例二中制绒得到的硅片绒面的微观图(3000倍)；图5是本专利技术实施例三中制绒得到的硅片绒面的微观图(3000倍)。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术一实施例中提出一种大尺寸叠瓦电池制绒设备，如图1所示，依次包括氧化单元、第一次酸洗单元、预处理单元、制绒单元、后处理单元、第二次酸洗单元和烘干单元，且在氧化单元、第一酸洗单元、预处理单元、制绒单元、后处理单元和第二次酸洗单元后均各设有一个独立的水洗槽。具体地，氧化单元依次包括1#的上料槽、2#的氧化槽和3#水洗槽，1#上料槽中设置的有纯水，先对进入1#上料槽中的硅片进行常温清洗，1#上料槽为鼓泡清洗，目的是清洗先去除硅片外表面上的大颗粒杂质及硅粉粉尘。从1#上料槽中出来的硅片进入2#氧化槽中，2#氧化槽中放置的是氢氧化钠和水的混合药液，同时向2#氧化槽中通臭氧气体，臭氧可与硅片上双侧面上最外层的硅反应生成一层二氧化硅氧化层，而二氧化硅氧化层在遇到氢氟酸时会生成一种溶于水的络合物H2SiF6。现有技术中，常用双氧水来氧化硅，但双氧水易挥发，其与硅的反应不容易掌控，氧化时需要一直监测槽中双氧水溶液的浓度，防止过度挥发，导致硅片氧化不足；而且双氧水使用后直接排放会污染环境，不易回收。采用臭氧可控制其流量，与双氧水相比，臭氧与硅的反应速度速度较缓，且可充分氧化；同时臭氧比双氧水的生产成本低，而且还环保，故优选臭氧氧化替代双氧水。在氧化过程中，需定期补充臭氧量，以保证硅片表面氧化充分，使硅片表面氧化效果一致，臭氧的补液量为5-25L/h。在2#氧化槽中的药液中，氢氧化钠药液用于去除硅片表面上的金属杂质，氢氧化钠的溶液比为3-4％，其余为纯水；氧化温度为40-80℃，氧化时间为1-5min。随着硅片尺寸的变大，在制绒过程中，各步骤中所需药液的整体容量和各成分的配液比也相应提高，以保证硅片的制绒效果。在本实施例中，每生产400-600框硅片后进行轮换一次补充药液，其中每筐储存硅片200-400片，后续每筐承装硅片数量相同，不再重复。为保证槽中的药液浓度的一致性，保证氧化质量的效果，每轮氢氧化钠的补液量为0.05-0.15L。氧化单元是先通过臭氧气体将硅片双层外表面的硅进行氧化形成一层易于被去除的二氧化硅氧化层，同时贴敷在该氧化层上的其它表面杂质或油污，会一同被后续的酸洗清洗掉，这样不仅加速了硅片表面金属杂质的清洗，而且还可最大程度地保证硅片表面的清洁度，为后续制绒提前奠定洁净的平面基础。在2#氧化槽之后设有3#水洗槽，3#水洗槽内存放的为纯水液，清洗时间为0.5-3.5min，定期不间断地向3#水洗槽内蓄水补充，目的是去除氧化后硅片表面上的药液，同时还可清洗硅片表面上的金属杂质和油污。进一步的，第一次酸洗单元包括4#酸洗槽和5#水洗槽，药液为氢氟酸和纯水的混合溶液，其中氢氟酸的配置溶液比为10-15％，第一次酸洗单元是在常温下进行，酸洗时间为1-5min。在这一过程中，氢氟酸可与硅片表面氧化层二氧化硅进行络合反应，具体反应公式：6HF+SiO2＝H2SiF6+2H2OH2SiF6是一种易于溶于水的络合物，经4#酸洗槽酸洗后，可完全去除氧化层二氧化硅以及贴敷在二氧化硅氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，在制绒之前，包括对硅片进行氧化和第一次酸洗处理，所述氧化是对上料后的所述硅片的表面进行氧化形成一层氧化层；所述第一次酸洗是对所述氧化层进行酸洗以去除所述氧化层及贴敷于所述氧化层上的油污。/n

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，在制绒之前，包括对硅片进行氧化和第一次酸洗处理，所述氧化是对上料后的所述硅片的表面进行氧化形成一层氧化层；所述第一次酸洗是对所述氧化层进行酸洗以去除所述氧化层及贴敷于所述氧化层上的油污。


2.根据权利要求1所述的一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，所述氧化的药液包括臭氧和氢氧化钠，所述臭氧的补液量为5-25L/h，所述氢氧化钠的溶液比为3-4％。


3.根据权利要求2所述的一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，所述氧化的温度为40-80℃，时间为1-5min。


4.根据权利要求1所述的一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，所述第一次酸洗所用药液为溶液比为10-15％的氢氟酸，所述第一次酸洗温度为常温，酸洗时间为1-5min。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，在所述氧化和所述第一次酸洗的最后一步均设有水洗槽。


6.根据权利要求5所述的一种大尺寸叠瓦电池制绒工艺，其特征在于，所述制绒是在氢氧化钠药液中进行，还添加若干添加剂，所述氢氧化钠溶液比为4-4.5％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鑫，
申请(专利权)人：东方环晟光伏江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32