[发明专利]多晶硅酸蚀化学绒面制备添加剂

说明书

技术领域：

本发明涉及一种多晶硅酸蚀化学绒面制备用添加剂。

背景技术：

在多晶硅酸性式制绒中，酸性溶液的主要组份为氢氟酸，硝酸和水。 在规模化生产中，同一配比的酸性腐蚀液、绒面制备易出现：孔蚀、针 孔、色差片。在初配的溶液中，有时出现腐蚀量不够的现象。这一系列 的问题都严重影响着多晶硅电池的转换效率和成品率。现在的问题是， 同一配比的酸性溶液，在寿命期内，多晶硅的绒面连续、均匀、致密、 无针孔，孔蚀。硅片表面的颜色均匀一致，无明显色差。

内容：初配酸性腐蚀液，硅片绒面易出现针孔、孔蚀和减薄量不够 的现象，如果酸性腐蚀液处于富硝酸溶液中，绒面为浅蚀坑，硅片表面 光的反射率高，电池的转换效率偏低；在富氢氟酸溶液中，制备绒面时， 在晶粒间界处，易出现孔蚀和针孔，虽然硅片表面可见光范围反射率平 均为12％，电池的效率也偏低，主要原因是在针孔处沾污严重，引起开 路电压和短路电流的降低。

Si+4HNO₃＝SiO₂+4NO₂+2H₂O    (1)

由于硝酸与硅的反应生成二氧化硅是非常缓慢的。在固定配比条件 下，必然富氢氟酸溶液，反应受氧化反应限制，腐蚀各向异性(这是我 们不希望看到的结果)。因为氧化反应对晶体的掺杂，晶向和缺陷结构 很敏感。经验表明，晶粒间界的氧化速率与晶粒相比低25％，这就充分 说明，富氢氟酸溶液，容易在晶粒间界出现针孔、孔蚀的根本原因。

在富硝酸溶液中，给出各向同性腐蚀，于是腐蚀速率的控制便是硅 氧化物的溶解过程，富硝酸溶液的腐蚀动力学表明，扩散控制而非反应 速率控制，富硝酸溶液去除损伤层更好。

2No₂+H₂O＝HNO₂+HNO₃(2)

Si+4HNO₂＝SiO₂+4NO+2H₂O    (3)

经验表明：亚硝酸跟硅的反应比硝酸与硅的反应快得多，问题是， 在溶液中尽快生成较多的亚硝酸。

HNO₃+2NO₂+H₂O＝3HNO₂(4)

在反应3和4之间形成一个良性循环。

在富氢氟酸溶液中，在晶粒间界易出现针孔和孔蚀现象。氢氟酸的 作用是溶解二氧化硅，其反应式如下：

SiO₂+6HF＝H₂[SiF₆]+2H₂O

这个反应速率太快，不便于控制。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种使多晶硅片绒面腐蚀的颜色均匀一致， 减薄量符合要求，形成无针孔、无网纹、无明显色差的多晶硅绒面，在 多晶硅制绒面后表面上制备氮化硅薄膜，用肉眼观察无明显的晶粒间界 的多晶硅酸蚀化学绒面制备添加剂。

本发明的技术解决方案是：

一种多晶硅酸蚀化学绒面制备添加剂，包括酸性腐蚀液，其特征是： 在酸性腐蚀液中加有下列体积百分比的成分：

(1)含氮无机盐：0.1～2％

(2)硅基表面活性剂：0.1～0.5％

所述体积百分比是相对于酸性腐蚀液的体积而言。

所述酸性腐蚀液是由氢氟酸、硝酸、水组成的腐蚀液。

酸性腐蚀液中氢氟酸、硝酸、水三者的体积比为3∶6∶4。

所述添加剂，其溶液温度为8～20℃。

含氮无机盐是硝酸盐、亚硝酸盐或铵盐；硅基表面活性剂为聚甲基 硅氧烷及其衍生物的一种或几种。