[发明专利]一种多晶制绒高温碱清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池领域，具体涉及一种多晶制绒高温碱清洗方法。

背景技术

现有链式制绒工艺流程大体为：酸液腐蚀制绒→水洗→碱洗→水洗→酸洗→水洗→干燥，其中碱洗工艺条件为浓度5 Wt%-10 Wt%，温度15℃-25℃，温度控制采用Cooling Water 控制，通常碱槽温度为低于室温的20℃左右，不具有高于室温的加热功能。

在这样的制绒工艺条件和碱清洗条件下，可以得到常规腐蚀深度及常规反射率的绒面。一方面因绒面反射率较高，得到电池的短路电流较低；另一方面在碱清洗后表面上仍然存在少量的多孔硅，影响到制绒后硅片的少子(少数载流子)寿命较低，制成的电池开路电压较小，使得最终形成电池的效率较低。

随着硅片切割技术的改进，硅片表面上损伤层厚度降低，越来越适应较低的制绒腐蚀深度而得到小绒面、低反射率的多晶硅绒面，从而有效增加电池的短路电流。另外，低浓度制绒、两步或多步制绒、含添加剂的制绒工艺的使用均能得到小绒面、低反射率的优良的多晶硅绒面。然而较小的绒面结构上存在镶套式的微结构，其中因酸液腐蚀产生的多孔硅在现有的碱清洗条件下更难以去除彻底，从而使得少子寿命更低，导致电池的开路电压进一步降低，最终结果是短路电流提升的情况下，因开路电压降低较多，效率提升没有充分表现出来。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够提升电池效率、保证效率提升的多晶制绒高温碱清洗方法。

本发明的技术方案是：一种多晶制绒高温碱清洗方法，所述方法采用高温碱溶液对酸制绒后的硅片进行碱清洗。

其中，所述高温碱清洗是经过酸制绒、去离子水初步清洗表面酸液后，再用高温碱溶液进行清洗的方法。

其中，所述高温碱溶液是质量浓度为2%-8%的KOH或NaOH溶液。

其中，所述高温碱溶液是40℃-55℃的碱溶液。

其中，所述高温碱清洗时间为5S-20S。

其中，所述方法采用加热器对碱溶液进行循环加热。

本发明有如下优点：

（1）             在常规制绒工艺条件下，通过高温碱清洗工艺，能有效提高电池开路电压，从而提升电池效率。

（2） 在优化的低反射率的制绒工艺条件下，通过高温碱清洗工艺，能避免开路电压的降低甚至有所提升，保证了短路电流提升所带来的效率提升。其中，优化的低反射率的制绒工艺是指低浓度制绒、两步或多步制绒、含添加剂的制绒等能得到小绒面、低反射率的酸制绒工艺，这种制绒方法能够提高短路电流，但因常规碱清洗对多孔硅及尖锐的棱角去除不足时形成开路电压的降低，效率提升不能充分体现出来，而本发明能够很好地解决这个问题。

本发明针对酸制绒工艺中因酸液腐蚀产生的多孔硅在现有的碱清洗条件下难以去除彻底，从而使得最终形成电池的效率较低的情况，在高温碱清洗条件下彻底去除酸液制绒所产生的多孔硅和尖锐的微结构，从而提升制绒后硅片的少子寿命，最终得到电池效率的提高；此外，本发明操作简便易行，不需要添加任何其他添加剂就能完成对于电池效率的大大提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1，

按常规制绒和将常规制绒后的硅片进行高温碱清洗后，进行效果比较。结果如表1所示。

表1   常规制绒工艺&高温碱清洗效果比较

实施例2，

按常规制绒、优化酸制绒和将优化酸制绒后的硅片进行高温碱清洗后，进行效果比较。结果如表2所示。

表2  常规制绒工艺&优化的酸制绒工艺&高温碱清洗

从表1和表2可以看出，本发明不管是针对常规酸制绒还是优化后的酸制绒工艺，都能够提高开路电压，从而提升光电转换效率。

本发明在高温碱清洗条件下能够彻底去除制绒所产生的多孔硅和尖锐的微结构，从而提升制绒后硅片的少子寿命，最终得到电池效率的提高。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。