[发明专利]一种单面湿法黑硅制绒方法

说明书

本发明涉及一种单面湿法黑硅制绒方法，通过将硅片以两两相并的方式贴合在一起放置，分别进行碱液抛光，沉积金属颗粒，电化学反应挖孔，而后将贴合的两片分开，修饰孔洞，去除金属离子残留的方式，制备单面制绒黑硅片。制绒后的硅片贴合面经过抛光，非贴合面具有蠕虫状的孔洞结构。本发明中，在完成挖孔后立即进行分片，去除金属残留，避免扩孔反应中的二次挖孔，挖孔后再次进行清洗，去除剩余金属离子，此方法中金属残留量小，制程量率高。本发明工艺使得金属颗粒残留比例更低，非制绒面更平整，最终达到产量提升100%，成本降低40%，电池转化效率提升0.05%的效果。

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种单面湿法黑硅制绒方法。

背景技术

硅晶片广泛应用于光伏太阳能领域，主流硅晶片切割方法为砂浆和金刚线切割两种技术，其中，金刚线切割技术采用镀有金刚石的钢线对晶硅材料进行线切割。切割后表面损伤层浅，线痕密集，由于切割成本极低，金刚线切割是目前主流的晶硅切割技术。

太阳能电池技术的核心问题一直是降低成本和提升效率，制绒工艺一方面可以延长光在硅表面的光程，增加PN结面积，另一方面可以减少反射损失，从而提升效率。单硅片在碱制绒工艺下，反射率11%，而多硅片目前常用的酸制绒处理后，反射率16%，反射率偏高导致对光吸收效果变差，进而影响效率。

近年来，金属催化化学腐蚀法（MCCE）作为一种新的制绒技术正在迅速得到大规模应用，该方法通过金属离子催化与硅片接触点的刻蚀速率，在硅片表面形成深坑。从而增大比表面积，形成陷光结构，降低反射率，提升转化效率。

主流的黑硅制绒工艺均采用金属离子催化刻蚀的方法进行制绒，制绒后残留的金属离子对电池效率影响极大，需要在制绒后对残留的金属离子进行清洗，而黑硅片特殊的蠕虫状孔洞结构，会使金属离子藏匿于这些孔洞内，同时，在单面制绒的工艺方法下，由于硅片背靠背的贴合在一起，也会有大量金属离子残余在片间，这部分残留的金属离子不仅仅会对效率造成极大影响，也会在后续的酸洗反应中出现二次挖孔，破坏绒面结构，影响良率。此外，目前太阳能电池片的主流提效技术——背钝化技术，也要求电池片背面光滑平坦，因此双面制绒工艺在效率上存在限制。

单面制绒技术通过将两张硅片贴合在一起进行制绒，贴合面无法与药液接触，不会形成绒面。可以极大的扩张产能，同时降低成本，另一方面背面更加光滑更有利于与电池工艺匹配。申请号为201711035349.9的专利《单面湿法黑硅硅片的制备方法》中，分片步骤在酸刻蚀之后，而本发明申请中，分片步骤在酸刻蚀之前，这样的优点在于，提前分片有利于减少贴合片间金属颗粒残留，减少二次挖孔发生的概率，同时碱抛光面也可以进行酸刻蚀，使得该面更加平整，有利于与电池工艺匹配。申请号为201811604813.6 的专利《一种多晶硅单面制绒方法》中，单面制绒的实现方式为对非制绒面用光刻胶进行涂覆，使其不与化学药液反应，制绒完成后再洗去涂覆层，工艺流程复杂。本发明申请中，通过表面张力的差异，将硅片两两贴合，巧妙的将贴合面封闭，阻止参与制绒反应，且无需对制绒设备进行额外改进，同时产量有极大提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单面湿法黑硅制绒方法，以便克服上述不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

本发明具体实施步骤如下：

一种单面湿法黑硅制绒方法，包括以下步骤：

（1）将硅片放置于花篮中，浸入碱液进行双面抛光；

（2）将步骤（1）中抛光后的硅片进行水洗、酸洗、水洗，去除硅片表面残余碱液；

（3）将步骤（2）中水洗后的硅片浸入金属盐和氢氟酸混合溶液，进行金属颗粒沉积；