太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法.pdf

一种太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其包括下列步骤：一、准备步骤、二、蚀刻步骤及三、完成步骤；于前述步骤中；准备一制程失败的不良太阳能电池，其依序具有一玻璃基板、一透明导电玻璃层及一制程失败层，再以一蚀刻媒介对制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻；此蚀刻媒介对制程失败层的蚀刻速率远高于对透明导电玻璃层与玻璃基板的蚀刻速率，使蚀刻媒介大体上只会对制程失败层蚀刻而移除，存留下玻璃基板与透明导电玻璃层，以供回收再利用；如此，使本发明兼具制程中的不良品可回收再利用及降低废料等优点及功效。

1.  一种太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其特征在于，其包括下列步骤：
一.准备步骤：准备一制程失败的不良太阳能电池，其依序具有一玻璃基板、一透明导电玻璃层及一制程失败层；该制程失败层是选自单晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅其中之一；
二.蚀刻步骤：以一蚀刻媒介对该制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻，该蚀刻媒介对该制程失败层的蚀刻速率是远高于对该透明导电玻璃层与该玻璃基板的蚀刻速率，使该蚀刻媒介大体上只会对该制程失败层蚀刻而移除；
三.完成步骤：存留下该玻璃基板与该透明导电玻璃层，以供回收再利用。

2.  根据权利要求1所述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其特征在于：所述蚀刻媒介为蚀刻液体，其是选自氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铈(CeOH)、氢氧化铯(CsOH)、氢氧化锂(LiOH)、氢氧化铷(RbOH)、氢氧化铵(NH4OH，Ammonium Hydroxide)、氢氧化四甲铵((CH3)4NOH)、乙二胺磷苯二酚(Ethylene DiaminePyrocatechol，EDP)、联氨(H4N2，Hydrazine)、胺没食子酸盐(AmineGallate)其中之一。

3.  根据权利要求1所述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其特征在于：所述蚀刻媒介是为蚀刻气体，其是选自氟化氙(xenon difluoride，XeF2)、氟化氯(ClF2)、氟化溴(BrF2)、三氟氯甲烷(CClF3)加上氯气(Cl2)、三氟甲烷(CHF3)加上氯气(Cl2)、六氟化硫(SF6)/五氟氯乙烷(C2ClF5)、三氟化氮(NF3)、四氯化碳(CCl4)、四氯化碳(CCl4)加上氢气(H2)、二氯二氟甲烷(CCl2F2，FreonTM 115)其中之一。

4.  根据权利要求1所述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其特征在于：所述蚀刻步骤中，是将蚀刻媒介对该制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻的步骤定义为进行步骤，于该进行步骤前，又包括一计算步骤，其是取得制程失败层的厚度以及该蚀刻媒介的蚀刻速率，再以该厚度除以该蚀刻速率得到一蚀刻时间，做为进行选择性蚀刻的实施时间。

5.  根据权利要求1所述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其特征在于：所述蚀刻步骤中，该蚀刻媒介是对该制程失败层进行等向性蚀刻。

太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，尤其涉及一种蚀刻制程失败层的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法。
背景技术
传统的太阳能电池制程当中，举例而言可简化为下列的步骤：(1)准备一玻璃基板91(如图1所示)；(2)于该玻璃基板91上镀一层透明导电玻璃层92(如图2所示)；(3)再于该透明导电玻璃层92上形成一p-Si层93、一i-Si层94及一n-Si层95(参阅图3)；(4)之后，再形成一电极层96(如图3所示)；最后完成一成品，如图4所示，其底方的箭头表示入光方向。
然而，在太阳能电池制程中往往会有一些不安定因素，导致制程失败、组件失效，也就是说，若是其中形成p-Si层93、i-Si层94或n-Si层95的步骤失败，就会造成整个组件的失效，形成不良品(或废料)。当不良率变高时，整体的成本也随之提高，严重影响制造者的竞争力。
因此，如何能使这些不良品(或废料)变回有用的半成品，一直是业界研发的重点。
因此，有必要研发新产品，以解决上述缺点及问题。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其具有制程中的不良品可回收再利用、降低废料的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其特征在于，其包括下列步骤：
一.准备步骤：准备一制程失败的不良太阳能电池，其依序具有一玻璃基板、一透明导电玻璃层及一制程失败层；该制程失败层是选自单晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅其中之一；
二.蚀刻步骤：以一蚀刻媒介对该制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻，该蚀刻媒介对该制程失败层的蚀刻速率是远高于对该透明导电玻璃层与该玻璃基板的蚀刻速率，使该蚀刻媒介大体上只会对该制程失败层蚀刻而移除；
三.完成步骤：存留下该玻璃基板与该透明导电玻璃层，以供回收再利用。
前述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其中蚀刻媒介是为蚀刻液体，其是选自氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铈(CeOH)、氢氧化铯(CsOH)、氢氧化锂(LiOH)、氢氧化铷(RbOH)、氢氧化铵(NH4OH，Ammonium Hydroxide)、氢氧化四甲铵((CH3)4NOH)、乙二胺磷苯二酚(Ethylene Diamine Pyrocatechol，EDP)、联氨(H4N2，Hydrazine)、胺没食子酸盐(Amine Gallate)其中之一。
前述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其中蚀刻媒介是为蚀刻气体，其是选自氟化氙(xenon difluoride，XeF2)、氟化氯(ClF2)、氟化溴(BrF2)、三氟氯甲烷(CClF3)加上氯气(C12)、三氟甲烷(CHF3)加上氯气(C12)、六氟化硫(SF6)/五氟氯乙烷(C2ClF5)、三氟化氮(NF3)、四氯化碳(CCl4)、四氯化碳(CCl4)加上氢气(H2)、二氯二氟甲烷(CCl2F2，FreonTM 115)其中之一。
前述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其中蚀刻步骤中，是将蚀刻媒介对该制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻的步骤定义为进行步骤，于该进行步骤前，又包括一计算步骤，其是取得制程失败层的厚度以及该蚀刻媒介的蚀刻速率，再以该厚度除以该蚀刻速率得到一蚀刻时间，做为进行选择性蚀刻的实施时间。
前述的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其中蚀刻步骤中，该蚀刻媒介是对该制程失败层进行等向性蚀刻。
本发明的有益效果是，其具有制程中的不良品可回收再利用、降低废料的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有太阳能电池制程的步骤一的示意图
图2是现有太阳能电池制程的步骤二的示意图
图3是现有太阳能电池制程的步骤三的示意图
图4是现有太阳能电池的示意图
图5是本发明的太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法的流程图
图6A是本发明的步骤一的示意图
图6B是本发明的步骤二的示意图
图6C是本发明的步骤三的示意图
图7是本发明的蚀刻步骤的变化的示意图
图中标号说明：
11准备步骤             12蚀刻步骤
12A计算步骤            12B进行步骤
13完成步骤             21、91玻璃基板
22、92透明导电玻璃层   23制程失败层
30蚀刻媒介             93p-Si层
94i-Si层               95n-Si层
96电极层               H1第一厚度
H2第二厚度
具体实施方式
请参阅5、图6A、图6B及图6C，本发明为一种太阳能电池透明导电玻璃基板回收再利用的方法，其包括下列步骤：
一.准备步骤11：准备一制程失败的不良太阳能电池，其依序具有一玻璃基板21、一透明导电玻璃层22及一制程失败层23；该制程失败层23是选自单晶硅、多晶硅、微晶硅、非晶硅其中之一；实际上可能包括p-Si层、i-Si层、n-Si层其中之一(单晶硅或多晶硅的太阳能电池一般是具有p-Si层及i-Si层，而薄型太阳能电池一般是具有p-Si层、i-Si层及n-Si层)，但其成分均以硅(Si)为主；
二.蚀刻步骤12：以一蚀刻媒介30对该制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻，该蚀刻媒介30对该制程失败层23的蚀刻速率远高于对该透明导电玻璃层22与该玻璃基板21的蚀刻速率；使该蚀刻媒介30大体上只会对该制程失败层23蚀刻而移除；参阅图6A、图6B与图6C，分别表示该制程失败层23在移除前(具有第一厚度H1)、移除中(变成第二厚度H2)与移除后的示意图；
三.完成步骤13：存留下该玻璃基板21与该透明导电玻璃层22，以供回收再利用。
当然，如图7所示，于该蚀刻步骤12中，该蚀刻媒介30对该制程失败的不良太阳能电池进行选择性蚀刻的过程可进一步定义为「进行步骤12B」，在该进行步骤12B前，可再包括一「计算步骤12A」，其是取得该制程失败层23的厚度以及该蚀刻媒介30的蚀刻速率，再以该厚度除以该蚀刻速率而得到一蚀刻时间，做为进行选择性蚀刻的实施时间。
更详细地说，本发明所采用的蚀刻媒介30可选择「湿式蚀刻」或「干式蚀刻」。
若采用「湿式蚀刻」，则该蚀刻媒介30为蚀刻液体，其是选自氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化铈(CeOH)、氢氧化铯(CsOH)、氢氧化锂(LiOH)、氢氧化铷(RbOH)、氢氧化铵(NH4OH，Ammonium Hydroxide)、氢氧化四甲铵((CH3)4NOH)、乙二胺磷苯二酚(Ethylene DiaminePyrocatechol，简称EDP)、联氨(H4N2，Hydrazine)、胺没食子酸盐(Amine Gallate，其是由乙醇胺(ethanolamine)、没食子酸(gallicacid)、水(water)、吡嗪(pyrazine)、过氧化氢(hydrogen peroxide)及界面活性剂(surfacant)混合而成)其中之一。
兹举本发明的第一实施例来说明「湿式蚀刻」的作业方式。首先，以最常见的氢氧化钾(KOH)蚀刻液作为范例(氢氧化钾(KOH)对硅(Si)的蚀刻速率约为1～2μm/min，蚀刻液浓度与温度会影响蚀刻速率)。
以30wt％的氢氧化钾(KOH)作为蚀刻媒介30为例，蚀刻温度控制在80℃下以叶片搅拌或超音波震汤，达到均匀蚀刻、反应气体释放、增快蚀刻速率等作用。其对硅(Si)的蚀刻速率为1.322±0.066μm/sec，利用氢氧化钾(KOH)对玻璃基板21及透明导电玻璃层22的蚀刻速率缓慢(相对于硅的蚀刻速率)的机制，进行对硅(Si)的蚀刻。考虑欲蚀刻的厚度及配合蚀刻速率，以硅(Si)充分蚀刻完毕为原则计算出蚀刻时间后，进行太阳能电池Si层的蚀刻流程，即得到干净的玻璃基板21及透明导电玻璃层22，其过程如图5所示。
若采用「干式蚀刻」，则该蚀刻媒介30为蚀刻气体，其是选自氟化氙(xenon difluoride，XeF2)、氟化氯(ClF2)、氟化溴(BrF2)、三氟氯甲烷(CClF3)加上氯气(Cl2)、三氟甲烷(CHF3)加上氯气(Cl2)、六氟化硫SF6)/五氟氯乙烷(C2ClF5)、三氟化氮(NF3)、四氯化碳(CCl4)、四氯化碳(CCl4)加上氢气(H2)、二氯二氟甲烷(CCl2F2，FreonTM 115)其中之一。
兹举本发明的第二实施例来说明「干式蚀刻」的作业方式。本实施例将以氟化氙(XeF2)作为范例说明(氟化氙对Si的蚀刻速率约为1~3μ/min)。
在密闭容器中通入气体(氟化氙(XeF2)/氮气(N2)比例会影响蚀刻速率)，并设置抽气系统，能将与Si反应后的氟化氙(XeF2)气体抽离。考虑欲蚀刻的厚度及配合蚀刻速率，以硅(Si)充分蚀刻完毕为原则计算出蚀刻时间后，进行太阳能电池Si层的蚀刻流程，即得到干净的玻璃基板21及透明导电玻璃层22。
另外，传统的半导体制程的蚀刻主要是以非等向性蚀刻的技术手段来进行，与本发明的主要技术手段不同。特别是传统的半导体制程的蚀刻是顺着晶格排列整齐的硅向下蚀刻一预定深度而不向左右方向蚀刻。然而，在本发明的蚀刻步骤中，该蚀刻媒介30是对该制程失败层23进行等向性蚀刻。亦即，本发明是以「等向蚀刻」的方式(不论上下左右前后)，尽可能的将制程失败层23全部移除掉。
综上所述，本发明的优点及功效可归纳为：
[1]制程中的不良品可回收再利用。由于太阳能电池制程中往往会有一些不安定因素，难免会导致制程失败、组件失效。而本发明巧妙的利用蚀刻技术于太阳能电池制程中，将这些制程中的不良品回收再利用，降低不必要的浪费。
[2]降低废料。传统上太阳能电池制程中的废料均含有玻璃基板，废料在搬运时易碎且很占体积，废料的暂时贮存与后续的废料处理都需要额外的成本，因此，本发明的回收再利用技术可大幅降低废料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。