一种提升返工片效率良率的制绒工艺
阅读说明：本技术 一种提升返工片效率良率的制绒工艺 (Texturing process for improving efficiency and yield of reworked sheets ) 是由 沈亚光 王博 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种太阳能电池片返工工艺添加剂,包括以下组分：乙基纤维素、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、苯氧乙醇、丙烯酸丁酯、曲拉通、去离子水。将该添加剂应用于返工片制绒,能够显著降低返工片反射率和花片、旧色片发生率,提升太阳能电池片光电转换效率和A级率。本发明还公开一种提升返工片效率良率的制绒工艺。(The invention discloses a rework process additive for solar cells, which comprises the following components: ethyl cellulose, triethanolamine, sodium dodecyl benzene sulfonate, polyvinylpyrrolidone, phenoxyethanol, butyl acrylate, triton and deionized water. The additive is applied to the texturing of reworked sheets, the reflectivity of the reworked sheets and the incidence rate of patterned sheets and old color sheets can be obviously reduced, and the photoelectric conversion efficiency and the A-level rate of the solar cell sheet are improved. The invention also discloses a texturing process for improving the efficiency and yield of reworked sheets.)
技术领域
本发明涉及太阳能电池片制备领域，具体涉及一种提升返工片效率良率的制绒工艺。
背景技术
多晶硅太阳能电池制绒工艺采用HNO3/HF和水按照一定的配比反应得到想要的绒面，以降低太阳能电池片对光的反射，增强光的吸收，进而达到提升光电转换效率的目的。
现有返工片制绒工艺为：在原有生产正常片的药液(HNO3/HF和水)中再多添加80-100升DI-water稀释，温度控制在6℃，降低溶液浓度，控制腐蚀深度在0.15um-0.5um之间。在生产返工片时，现有常规工艺往往会因制绒后反射率较高(26％以上)，且花片、旧色片发生率高，导致太阳能电池片光电转换效率和A级率降低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开一种太阳能电池片返工工艺添加剂，将该添加剂应用于返工片制绒，能够显著降低返工片反射率和花片、旧色片发生率，提升太阳能电池片光电转换效率和A级率。
本发明还公开一种提升返工片效率良率的制绒工艺。
本发明通过下述技术方案实现：
一种太阳能电池片返工工艺添加剂，包括以下组分：
乙基纤维素、三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、苯氧乙醇、丙烯酸丁酯、曲拉通、去离子水。
进一步的，各组分质量分数如下：乙基纤维素1-1.7％、三乙醇胺3-5％、十二烷基苯磺酸钠2-2.5％、聚乙烯吡咯烷酮0.5-1％、苯氧乙醇1-1.5％、丙烯酸丁酯1-2％、曲拉通0.5-1％、其余为去离子水。
优选的，各组分质量分数如下：乙基纤维素1.5％、三乙醇胺4％、十二烷基苯磺酸钠2.3％、聚乙烯吡咯烷酮0.8％、苯氧乙醇1.3％、丙烯酸丁酯1.5％、曲拉通0.8％、其余为去离子水。
一种太阳能电池片返工工艺添加剂在太阳能电池片返工工艺的用途。
一种提升返工片效率良率的制绒工艺，包括以下步骤：
(1)向制绒槽中添加HNO3/HF和水，再加入上述添加剂混匀；
(2)将返工片置于制绒槽内制绒；
(3)制绒完毕后依次对返工片进行洗涤、烘干。
其中，步骤(1)中，HNO3、HF、水和添加剂的体积比为218：104：154：8，所述HNO3浓度为65％、HF浓度为50％，水采用纯水。
进一步的，步骤(2)中，制绒过程温度控制在5-6℃，腐蚀深度控制在0.15μm-0.5μm。
进一步的，步骤(3)中，洗涤工艺为：将制绒完毕后的返工片依次进行水洗、碱洗、水洗、酸洗和水洗。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种太阳能电池片返工工艺添加剂，将该添加剂应用于返工片制绒，能够显著降低返工片反射率和花片、旧色片发生率，提升太阳能电池片光电转换效率和A级率；
2、本发明一种提升返工片效率良率的制绒工艺，在返工片制绒工艺中，向制绒槽加入添加剂，能够显著降低返工片反射率和花片、旧色片发生率，提升太阳能电池片光电转换效率和A级率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明返工片反射率图；
图2为本发明返工片光电转化效率图；
图3为本发明返工片外观性能示意图；
图4为本发明返工片外观性能对比图；
图5为本发明返工片A品率示意图；
图6为本发明返工片显微镜放大50倍绒面对比图：左侧图为采用新返工工艺制得的绒面，右侧图为采用传统返工工艺制得的绒面。
图1、2、3、5中，横坐标代表进行返工片制绒的时间。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明一种提升返工片效率良率的制绒工艺，包括以下步骤：
1、制备添加剂。
1.1备料：按重量百分比称取原料：乙基纤维素1-1.7％、三乙醇胺3-5％、十二烷基苯磺酸钠2-2.5％、聚乙烯吡咯烷酮0.5-1％、苯氧乙醇1-1.5％、丙烯酸丁酯1-2％、曲拉通0.5-1％、其余为去离子水。
1.2将上述各组分投入反应釜常温搅拌均匀即可。
2、制绒
2.1溶液配制：向制绒槽内加入218升65％浓度的HNO3、104升50％浓度的HF和154升纯水，再加入8L添加剂搅拌均匀。
2.2将返工片投入制绒槽中，使制绒槽内溶液浸没返工片，温度控制在5-6℃，反应60-90s，控制腐蚀深度在0.15um-0.5um。
3、洗涤
将制绒完毕后的返工片依次用纯水冲洗5-15s、6％的KOH溶液冲洗5-15s、纯水冲洗5-15s、5％的HF和14％的HCL混合溶液冲洗20-40s，最后纯水冲洗5-15s。
实施例2
本发明一种提升返工片效率良率的制绒工艺，包括以下步骤：
1、制备添加剂。
1.1备料：按重量百分比称取原料：乙基纤维素1％、三乙醇胺5％、十二烷基苯磺酸钠2.5％、聚乙烯吡咯烷酮0.5％、苯氧乙醇1％、丙烯酸丁酯2％、曲拉通0.5％、其余为去离子水。
1.2将上述各组分投入反应釜常温搅拌均匀即可。
2、制绒
2.1溶液配制：向制绒槽内加入218升65％浓度的HNO3、104升50％浓度的HF和154升纯水，再加入8L添加剂搅拌均匀。
2.2将返工片投入制绒槽中，使制绒槽内溶液浸没返工片，温度控制在5℃，反应80s，控制腐蚀深度在0.5um。
3、洗涤
将制绒完毕后的返工片依次用纯水冲洗10s、6％的KOH溶液冲洗10s、纯水冲洗10s、5％的HF和14％的HCL混合溶液冲洗30s，最后纯水冲洗10s。
实施例3
本发明一种提升返工片效率良率的制绒工艺，包括以下步骤：
1、制备添加剂。
1.1备料：按重量百分比称取原料：乙基纤维素1.5％、三乙醇胺4％、十二烷基苯磺酸钠2.3％、聚乙烯吡咯烷酮0.8％、苯氧乙醇1.3％、丙烯酸丁酯1.5％、曲拉通0.8％、其余为去离子水。
1.2将上述各组分投入反应釜常温搅拌均匀即可。
2、制绒
2.1溶液配制：向制绒槽内加入218升65％浓度的HNO3、104升50％浓度的HF和154升纯水，再加入8L添加剂搅拌均匀。
2.2将返工片投入制绒槽中，使制绒槽内溶液浸没返工片，温度控制在6℃，反应80s，控制腐蚀深度在0.5um。
3、洗涤
将制绒完毕后的返工片依次用纯水冲洗10s、6％的KOH溶液冲洗10s、纯水冲洗10s、5％的HF和14％的HCL混合溶液冲洗30s，最后纯水冲洗10s。
实施例4
一种提升返工片效率良率的制绒工艺，包括以下步骤：
1、溶液配制：向制绒槽内加入218升65％浓度的HNO3、104升50％浓度的HF和154升纯水混合均匀，再加入80-100升DI-water稀释。
2、将返工片投入制绒槽中，使制绒槽内溶液浸没返工片，温度控制在5-6℃，反应60-90s，控制腐蚀深度在0.15um-0.5um。
3、洗涤
将制绒完毕后的返工片依次用纯水冲洗5-15s、6％的KOH溶液冲洗5-15s、纯水冲洗5-15s、5％的HF和14％的HCL混合溶液冲洗20-40s，最后纯水冲洗5-15s。
本实施例与实施例1的区别在于：不添加本发明添加剂，改为添加80-100升DI-water稀释。
实施例5
一种提升返工片效率良率的制绒工艺，包括以下步骤：
1、溶液配制：向制绒槽内加入218升65％浓度的HNO3、104升50％浓度的HF和154升纯水混合均匀，再加入100升DI-water稀释。
2、将返工片投入制绒槽中，使制绒槽内溶液浸没返工片，温度控制在6℃，反应80s，控制腐蚀深度在0.5um。
3、洗涤
将制绒完毕后的返工片依次用纯水冲洗10s、6％的KOH溶液冲洗10s、纯水冲洗10s、5％的HF和14％的HCL混合溶液冲洗30s，最后纯水冲洗10s。
本实施例与实施例3的区别在于：不添加本发明添加剂，改为添加100升DI-water稀释。
在6月份选取6批返工片按照实施例5所示工艺进行返工片的制绒。
在7月份选取5批返工片按照实施例3所示工艺进行返工片的制绒。
上述各批次返工片的外观一致。
一、制绒后得到的返工片反射率如图1所示，由图1可知：
6月产线传统返工工艺平均反射率：27.36％；7月新返工工艺平均反射率：23.05％。反射率降低4.31％。
二、制得的每批次返工片平均光电转化效率如图2所示，由图2可知：
6月产线传统返工工艺平均效率：18.49％；7月新返工工艺平均效率：18.73％。转换效率增益0.24％。
三、各批次返工片平均色差占比、花片占比、旧色占比如图3、4所示：
其中，色差：电池片外观片内或片间颜色差异；花片：电池片表面晶格发亮；旧色：电池片颜色发青发灰。
从图3、4可知：新返工工艺外观不良率下降明显：花片比例由10.47％降低至0.88％；旧色片比例由7.43％降低至0.04％；色差比例由0.84％降低至0.21％。
四、基于数据一至三，得出每批次返工片平均A品率数据如图5所示，A品率即良品率，由图5可知：6月正常返工工艺A品率：69.92％；7月新返工工艺A品率：89.37％。
从图6可知：新返工工艺制备的电池片绒面，相比传统工艺，形成了更多的微腐蚀坑，且腐蚀坑更为密集均匀，更能有效的降低硅片反射率，更多的吸收太阳光，提升转换效率。
对比实施例4、5中，通过添加去离子水进行稀释，降低HNO3/HF浓度，以降低返工片制绒反应速率；而本发明不添加去离子水稀释，而是采用加入添加剂的方式，在抑制反应速率的同时，还具有改变腐蚀液和硅片间的表面张力及润滑效果，从腐蚀液向反应界面的运输过程起到缓冲作用，稳定溶液体系，让制绒反应更均匀，从而使得硅片生成更细密均匀的微腐蚀坑，最终改善制绒后的绒面形貌。
综上所述，通过本发明的返工片制绒工艺制备的返工片，反射率明显降低，光电转化效率、外观和A品率均得到显著提升。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。