[发明专利]冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片的绒面制备方法，更具体地，涉及冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法。 

背景技术

制绒是太阳能电池中影响太阳能效率的重要因素。太阳能电池片的制绒，是通过化学反应在硅片表面产生各向异性腐蚀，形成密集的显微金字塔形角锥体结构的绒面，使太阳能电池片最大限度地减少光反射率，提高光电转换效率。因此，通过制绒可以有效地减少硅片对太阳光的反射作用，增加硅片对入射光的吸收，从而提高电池效率。 

目前在大工业生产中一般采用成本较低的氢氧化钠或氢氧化钾稀溶液(浓度为1％～2％)来制备绒面。另外，为了有效地控制反应速度和绒面的大小，会添加一定量的IPA作为缓释剂和络合剂。理想的绒面效果，应该是金字塔大小均匀，覆盖整个表面。金子塔的高度在3～5μm之间，相邻金字塔之间没有空隙，具有较低的表面反射率。 

现有技术中，制绒是晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”。对于单晶硅来说，制绒是利用碱对单晶硅表面的各向异性腐蚀，在硅表面形成无数的四面方锥体。目前工业化生产中通 常是根据单晶硅片的各项异性特点采用碱与醇的混合溶液对<100>晶面进行腐蚀，从而在单晶硅片表面形成类似“金字塔”状的绒面。 

异质结结构太阳能电池是一种比较特殊的结构电池，对硅片表面的要求非常高。和一般的标准的太阳能级硅片不同，上澎太阳能使用的冶金级硅作为原料的单晶以及类单晶级硅片，由于杂质含量高，表面难处理，使用一般的常规方法制绒，常常在制绒后硅片表面会出现难制绒导致的发白，有时甚至出现大量脏污和水痕及化学残留，严重影响电池电性能和外观，对后续制备高质量的异质结结构电池带来极大地困难。 

因此，由于冶金级硅片杂质含量高，表面状况本身的不可测因素高，常常会有各种物质的污染包括含碳，氧，氮甚至各种金属离子以及含有上述物质的颗粒，这些污染和杂质如果不经有效方法预先处理，直接用传统工艺进行制绒的话很难做出很好的绒面，甚至会污染制绒槽，导致工艺污染。所以需要一种改进的冶金级硅的单晶以及类单晶硅片的制绒方法，以期获得均匀，清晰的绒面效果。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种针对杂质含量高，表面状况复杂的冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法，所述方法包括常规制绒过程，所述方法还包括在所述常规制绒过程之前设置有预处理过程。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述预处理过程为将清洗后待制绒的硅片置于盛有预处理液的预处理槽中。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述预处理液包括碱性物质和氧化剂混合物。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述预处理液包括去离子水。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述碱性物质的质量百分比浓度在0.5％-10％之间。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述氧化剂的质量百分比浓度在2.5％-8％之间。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述碱性物质选自氢氧化钠，氢氧化钾，氨水或硫酸氢钠。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述氧化剂选自双氧水或臭氧。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述预处理过程的工作温度为30-60℃。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述预处理过程持续时间为30秒到15分钟之间。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述预处理液为氢氧化钾，双氧水以及去离子水的混合物。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，所述氢氧化钾的质量百分比浓度为0.5％-10％，所述双氧水的质量百分比浓度为2.5％-8％，所述去离子水的质量百分比浓度为82％-97％。 

在本发明的所述冶金级单晶以及类单晶硅的绒面制备方法的一实施方式中，在所述预处理液的工作温度为30-60℃的条件下，将所述待制绒的硅片置于盛有所述预处理液的预处理槽中30秒到15分钟。