[发明专利]一种硅片的制绒方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅片的制绒方法。

背景技术

金刚线切割技术也被称为固结磨料切割技术，它是利用电镀或树脂粘结的方法将金刚石磨料附着在钢线表面，将金刚线直接作用于硅棒或硅锭表面产生磨削，达到切割的效果。与常规砂浆切割技术相比较而言，金刚线切割具有速度快，产能高，切割精度高，材料损耗低等特点，但是硅片表面线痕很明显，硅片的纹裂密度很低，常规的湿法制绒无法形成有效的绒面。

金刚线切割多晶硅片使用常规湿法制绒方式制绒后硅片表面比较亮，反射率大于30％。而光学损失是阻碍太阳电池效率提高的重要障碍之一，所以最终制作的金刚线切割多晶硅片效率严重偏低。因此，需要采用合适的方法解决金刚线切割多晶硅片的制绒问题。

其中，反应离子刻蚀RIE(ReactiveIonEtching)可以适用于金刚线切割多晶硅片制绒，RIE虽然能够有效降低硅片的反射率和提高电池效率，但是设备投资成本非常高，而且需要引入额外的化学清洗流程，增加非常规的特殊工艺气体。

申请号为CN201110112185.1的中国专利提出了一种制绒方法，通过在H₂SO₄或H₃PO₄-HF-HNO₃混合酸溶液中进行酸腐蚀制绒；申请号为CN201310049552.7的中国专利提出了一种酸制绒添加剂及其使用方法；虽然通过如上述两种专利改变制绒配方和增加制绒添加剂改善金刚线切割多晶硅片的方案多有报道，但真实效果不得而知，至少目前市面上没有专门的适用于金刚线切割多晶硅片的溶液或制绒添加剂可供出售。

申请号为CN201410842630.3的中国专利提出了一种制绒预处理方法，该方法先在850℃～900℃高温下进行扩磷预处理，以形成一层方块电阻为40～100ohm/Sq的N型重掺杂层，得到制绒预处理硅片，然后在进行常规制绒处理，后续在制备电池时，还需要再次经过高温扩散以形成发射极。该方法的弊端是需要经过高温扩散形成制绒预处理片，但高温会造成多晶硅片体寿命降低，并且需要额外增加扩散炉高能耗设备，性价比不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硅片的制绒方法，该方法简单且成本较低。

本发明提供了一种一种硅片的制绒方法，包括以下步骤：

A)将金刚线切割的硅片用腐蚀溶液进行刻蚀；

B)将刻蚀后的硅片放置在电解液中通电，进行处理；

C)将处理后的硅片用碱性溶液进行碱性刻蚀。

优选的，还包括：

D)将碱性刻蚀后的硅片用酸性溶液进行清洗。

优选的，所述酸性溶液为氢氟酸与盐酸的混合溶液；所述酸性溶液中氢氟酸的浓度为10～30mol/L；所述酸性溶液中盐酸的浓度为0.5～12mol/L。

优选的，所述清洗的时间为1～20min；清洗的温度为20℃～60℃。

优选的，所述刻蚀的时间为1～20min；所述刻蚀的温度为6℃～12℃。

优选的，所述通电的电流密度为1～10mA/cm²；所述通电的时间为5～60min。

优选的，所述电解液为氢氟酸与醇溶剂的水溶液。

优选的，所述电解液中氢氟酸的浓度为1～30mol/L；所述电解液中醇类溶剂的浓度为0.1～16mol/L。

优选的，所述碱性溶液为碱金属氢氧化物的水溶液；所述碱金属氢氧化物的浓度为0.005～0.05mol/L。

优选的，所述碱性刻蚀的时间为1～5min；碱性刻蚀的温度为20℃～40℃。

本发明提供了一种硅片的制绒方法，包括以下步骤：A)将金刚线切割的硅片用腐蚀溶液进行刻蚀；B)将刻蚀后的硅片放置在电解液中通电，进行处理；C)将处理后的硅片用碱性溶液进行碱性刻蚀。与现有技术相比，本发明通过电化学腐蚀的方法在硅片表面形成多孔硅结构，并通过后续的碱性溶液进行结构优化处理得到理想的绒面结构，该工艺简单且稳定性好，既解决了金刚线切割的硅片制绒问题，同时也提高了后续镀膜的均匀性，提高了产品的良率，提高了电池转换效率，具有很好的实用性。

实验表明，采用本发明制绒方法得到的制绒后的硅片其表面反射率可降至5％，镀膜后反射率可降至1％。

附图说明

图1为本发明实施例1双槽电化学处理示意图；

图2为本发明实施例1通电处理后的硅片的扫描电子显微镜照片；