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1、(10)申请公布号 CN 102496651 A (43)申请公布日 2012.06.13 C N 1 0 2 4 9 6 6 5 1 A *CN102496651A* (21)申请号 201110394873.1 (22)申请日 2011.12.02 H01L 31/18(2006.01) (71)申请人百力达太阳能股份有限公司 地址 314512 浙江省嘉兴市桐乡市河山镇工 业园 (72)发明人李海亮 石劲超 (74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人翁若莹 柏子雵 (54) 发明名称 一种金刚石线切割高效低成本太阳电池的生 产方法 (57) 摘要 本发明提供了一种金。
2、刚石线切割高效低成本 太阳电池的生产方法，其特征在于，步骤为：在生 产过程中必须使用带有特殊标记的承载盒，并使 硅片在生产过程中和在承载盒中的位置保持在特 定的位置，从而生产出优质高效低成本的太阳能 电池片，其制绒时化学品添加量范围为氢氧化钠 1.5-1.8%、异丙醇3-4%、添加剂0.15-0.35%，反应 时间为10-20分钟，反应温度为80-82摄氏度，控 制硅片的减薄量范围为0.3-0.5克。通过本发明 提供的方法能够采用金刚石线切割法后，达到传 统切割方法硅片的良品率和效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。
3、请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1页 2 1.一种金刚石线切割高效低成本太阳电池的生产方法，其特征在于，步骤为： 步骤1、进行插片：插片时，首先观察硅片的线痕位置，然后按照线痕竖直于花篮进行 机器插片或手工插片； 步骤2、制绒：制绒时，腐蚀液的质量百分配比为1.5-1.8%的氢氧化钠、3-4%的异丙醇、 0.15-0.35%的制绒添加剂以及余量的去离子水，反应时间为10-20分钟，反应温度为80-82 摄氏度，控制硅片的减薄量为0.3-0.5克； 步骤3、扩散时，保持硅片在石英舟中的位置和在花篮中的位置相同，扩散结束后下片 时必须保持硅片和在石英舟上的位置方向的一致性，在承载盒的一。
4、边标上特殊记号，使得 该条边能够与其他边区别开来，将硅片放入承载盒中时，使石英舟上的硅片的上部分朝向 承载盒上有特殊记号的一边所在方向，不可混乱； 步骤4、干法刻蚀时，使得硅片在支架上的位置保持固定，刻完后将硅片重新放入承载 盒中时，使得硅片的方向和扩散后放入承载盒时的方向相同； 步骤5、二次清洗时，硅片在花篮中的方向为：硅片朝向承载盒上特殊记号的部分竖直 向上； 步骤6、若使用平板式等离子增强化学气相沉积法下片的，承载盒在放置时必须使有特 殊记号所在的边缘与花篮上片时硅片的运行方向垂直；若使用管式等离子增强化学气相沉 积法下片的，上片时必须保持硅片在石墨舟和花篮中保持相同的竖直方向，下片时，。
5、使石墨 舟中竖直的硅片的上边缘靠近承载盒有特殊标记的一边； 步骤7、将PECVD后的硅片连同承载盒放入印刷机上料台时，保持承载盒有特殊标记的 一边和印刷流水线垂直，印刷后经过烧结得到低成本高性能的太阳能电池片。 权 利 要 求 书CN 102496651 A 1/3页 3 一种金刚石线切割高效低成本太阳电池的生产方法 技术领域 0001 本发明涉及一种金刚石线切割高效低成本太阳电池的生产方法，用于制作单晶硅 太阳电池，属于太阳能电池生产技术领域。 背景技术 0002 晶硅太阳能电池片是组成光伏发电系统的最重要元素，光伏发电原理是利用太阳 能电池直接将太阳能转换成电能。而随着太阳能级硅片性能的不。
6、断提高以及生产设备的不 断改进，使常规工艺下获得高效电池成为可能。国内很多优秀的太阳能企业，也都在积极探 索相关工艺，并取得了不小的成就，使太阳能电池的转换效率得到了很大的提高。而太阳能 电池转换效率的不断钻研和应用提高，也将使太阳能产业得以更好的发展，并使太阳能作 为新能源能更有效地开拓更广泛的使用领域。整个太阳能光伏产业在国家政策支持下，发 展空间还是巨大的，具有广阔的发展前景。 0003 目前常规单晶硅太阳电池生产的工艺流程为： 步骤1、用达到太阳能级纯度的硅料通过直拉法制备晶棒，然后对晶棒进行切割使其成 为一定厚度的硅片，对硅片表面进行预清洗，随后制绒去除损伤层并形成减反射的绒面结 构。
7、，化学清洗并干燥。 0004 步骤2、通过液态源扩散的方法在硅片表面各点形成均匀掺杂的PN结。 0005 步骤3、去除扩散过程中形成的周边PN结和表面磷硅玻璃。 0006 步骤4、表面沉积钝化和减反射膜。 0007 步骤5、制作太阳电池的背面电极、背面电场和正面电极。 0008 步骤6、烧结形成欧姆接触，从而完成整个电池片的制作过程。 0009 其中对晶棒进行切割使其成为一定厚度的硅片的方法现在一般采用游动磨粒（砂 浆）线锯切割法，采用该方法使对切割液的后处理变得困难，废液处理成本高，环保压力大， 生产效率不高，对太阳能电池的市场竞争力是一个阻碍。因此国内外某些公司开始采用更 加高效的切割方法。
8、来解决上述问题，其中采用固定金刚石磨料线切割方法来切割硅棒的技 术已经成熟，该方法大幅减少了材料的浪费，更节能和更环保更经济，同时切割速度可提高 3 倍以上。 0010 但是金刚石线切割法有一定的缺点，通过金刚石线切割的硅片表面线痕较明显， 如直接用现有工艺进行生产会对后续电池的制造产生较多不利影响，对电池的外观和效率 较差，同时碎片率较高，使金刚石线切割的优点在后续产业不能很好的体现出来。如何克服 金刚石线切割造成的上述系列问题，并用该硅片比用传统游动磨粒（砂浆）线锯切割法得到 的硅片制造出具有更好的转换效率和良品率的电池片是一个亟待解决的难题。 发明内容 0011 本发明的目的是提供一种适。
9、合金刚石线切割法硅片的单晶硅太阳能电池片生产 工艺，通过该工艺可以达到用传统切割方法硅片所制作的电池片的良品率，并且拥有更高 说 明 书CN 102496651 A 2/3页 4 的光电转换效率。 0012 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种金刚石线切割高效低成本太 阳电池的生产方法，其特征在于，步骤为： 步骤1、进行插片：插片时，首先观察硅片的线痕位置，然后按照线痕竖直于花篮进行 机器插片或手工插片； 步骤2、制绒：制绒时，腐蚀液的质量百分配比为1.5-1.8%的氢氧化钠、3-4%的异丙醇、 0.15-0.35%的制绒添加剂以及余量的去离子水，反应时间为10-20分钟，反应温度为。
10、80-82 摄氏度，控制硅片的减薄量为0.3-0.5克，即比传统工艺多减去重量0.1-0.2g。 0013 步骤3、扩散时，保持硅片在石英舟中的位置和在花篮中的位置相同，扩散结束后 下片时必须保持硅片和在石英舟上的位置方向的一致性，在承载盒的一边标上特殊记号， 使得该条边能够与其他边区别开来，将硅片放入承载盒中时，使石英舟上的硅片的上部分 朝向承载盒上有特殊记号的一边所在方向，不可混乱； 步骤4、干法刻蚀时，使得硅片在支架上的位置保持固定，刻完后将硅片重新放入承载 盒中时，使得硅片的方向和扩散后放入承载盒时的方向相同； 步骤5、二次清洗时，硅片在花篮中的方向为：硅片朝向承载盒上特殊记号的部分竖。
11、直 向上； 步骤6、若使用平板式等离子增强化学气相沉积法（以下将等离子增强化学气相沉积法 简称为PECVD）下片的，承载盒在放置时必须使有特殊记号所在的边缘与花篮上片时硅片的 运行方向垂直；若使用管式PECVD下片的，上片时必须保持硅片在石墨舟和花篮中保持相 同的竖直方向，下片时，使石墨舟中竖直的硅片的上边缘靠近承载盒有特殊标记的一边； 步骤7、将PECVD后的硅片连同承载盒放入印刷机上料台时，保持承载盒有特殊标记的 一边和印刷流水线垂直，印刷后经过烧结得到高效低成本的太阳能电池片。 0014 本发明主要对硅片的制绒的化学品添加量和反应条件进行调整，达到表面平整化 和得到低反射率的绒面，同时为。
12、了降低碎片率和印刷不良率，需要对生产各工序中硅片的 线痕方位进行严格的控制，尽量使所有硅片的线痕在一个方位，同时对生产过程中用到的 承载盒进行一定的标注，并在印刷前承载盒在印刷机中的放置位置为一规定的方位。 0015 通过本发明提供的方法能够采用金刚石线切割法后，达到传统切割方法硅片的良 品率和效率。 具体实施方式 0016 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例作详细说明如下。 0017 实施例1 本发明提供了一种金刚石线切割高效低成本太阳电池的生产方法，其步骤为： 步骤1、进行插片：插片时，首先观察硅片的线痕位置，然后按照线痕竖直于花篮进行 机器插片或手工插片； 步骤2、制绒：制绒时，腐蚀液。
13、的质量百分配比为1.7%的氢氧化钠、3%的异丙醇、0.15% 的制绒添加剂以及余量的去离子水，反应时间为15分钟，反应温度为80摄氏度，控制硅片 的减薄量为0.4克； 步骤3、扩散时，保持硅片在石英舟中的位置和在花篮中的位置相同，方阻的控制范围 说 明 书CN 102496651 A 3/3页 5 可以根据各个不同的工艺方案分别进行控制。扩散结束后下片时必须保持硅片和在石英舟 上的位置方向的一致性，在承载盒的一边标上特殊记号，使得该条边能够与其他边区别开 来，将硅片放入承载盒中时，使石英舟上的硅片的上部分朝向承载盒上有特殊记号的一边 所在方向，不可混乱； 步骤4、干法刻蚀时，使得硅片在支架上的。
14、位置保持固定，刻完后将硅片重新放入承载 盒中时，使得硅片的方向和扩散后放入承载盒时的方向相同，同时，通过万能表测量边缘电 阻在规定的范围内。 0018 步骤5、二次清洗时，硅片在花篮中的方向为：硅片朝向承载盒上特殊记号的部分 竖直向上； 步骤6、若使用平板式PECVD下片的，承载盒在放置时必须使有特殊记号所在的边缘与 花篮上片时硅片的运行方向垂直；若使用管式PECVD下片的，上片时必须保持硅片在石墨 舟和花篮中保持相同的竖直方向，下片时，使石墨舟中竖直的硅片的上边缘靠近承载盒有 特殊标记的一边； 步骤7、将PECVD后的硅片连同承载盒放入印刷机上料台时，保持承载盒有特殊标记的 一边和印刷流水线。
15、垂直，印刷后经过烧结得到低成本高性能的太阳能电池片。 0019 经过试验表明，该电池片的电性能和采用常规方法进行切割的硅片的电池片基本 相同，同时成本较低。 0020 实施例2 本实施例与实施例1的区别在于，在步骤2中，制绒时，腐蚀液的质量百分配比为1.5% 的氢氧化钠、3%的异丙醇、0.15%的制绒添加剂以及余量的去离子水，反应时间为20分钟， 反应温度为80摄氏度，控制硅片的减薄量为0.5克。其他步骤同实施例1。 0021 实施例3 本实施例与实施例1的区别在于，在步骤2中，腐蚀液的质量百分配比为1.8%的氢氧 化钠、4%的异丙醇、0.35%的制绒添加剂以及余量的去离子水，反应时间为10分钟，反应温 度为81摄氏度，控制硅片的减薄量为0.3克。其他步骤同实施例1。 说 明 书CN 102496651 A 。