CN101409312B - 一种单晶硅片制绒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单晶硅片制绒的方法包括腐蚀制绒、钝化、去除离子。 本发明采用取消粗抛、改变配方、反应条件及处理流程的技术方案，克服了现有技术存在的制绒工艺过程难以控制，单晶硅片减薄量较大，在处理过程中硅片容易破裂，晶片形成的绒面不均匀，锥体结构尺寸粗大，导致晶片反射率大，短路电流(Isc)偏小，光电转换转效率较低的问题与不足，所提供的一种单晶硅片制绒的方法，实现了使腐蚀液处于易于控制的稳定状态，使晶片减薄量减小、形成的绒面均匀、锥体结构尺寸细密，达到了减小晶片反射率，增大短路电流(Isc)，提高了光电转换率的目的，同时从整体上提高了产品的质量、合格率，减少了化学试剂的用量，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池片的制作工艺，具体是指应用在单晶硅太阳能电池片制作工艺中制绒工序的一种单晶硅片制绒的方法。
背景技术
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，提高短路电流(Isc)，即提高光电转换效率。
现有技术的制绒的处理方法流程为，粗抛、制绒、钝化、去除离子。其配方、反应条件为：
粗抛：重量百分比，氢氧化钠NaOH，7％、纯水H2O，93％，温度86℃±2℃，时间2～3min；
制绒：重量百分比，氢氧化钠NaOH，1.06％、异丙醇C3H3O IPA，4.24％、硅酸钠Na2SiO3·9 H2O，2.83％、纯水H2O，wt 91.8％，温度83℃±2℃，时间20～30min；
钝化：重量百分比，氢氟酸HF，17.3％、纯水H2O，82.7％，常温，时间5～10min；
去除离子：盐酸HCI，21％、纯水H2O，79％，常温，时间5～10min。
现有技术在晶片形成的绒面不均匀，锥体尺寸大于5μm，偏大；在粗抛过程中腐蚀减薄速率可达到5～8μm/10min，难以控制，在制绒过程中腐蚀减薄速率可达到3～4μm/10min，不稳定，总减薄量可达18～25μm。
上述，现有技术腐蚀液的工艺配方和反应条件处于不稳定状态，因而存在制绒工艺过程难以控制，单晶硅片减薄量较大，在处理过程中硅片容易破裂，晶片形成的绒面不均匀，锥体结构尺寸粗大，导致晶片反射率大，短路电流(Isc)偏小，光电转换转效率较低的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用取消粗抛、改变配方、反应条件及处理流程的技术方案，提供一种单晶硅片制绒的方法，旨在使腐蚀液处于易于控制的稳定状态，使晶片减薄量小、形成的绒面均匀、锥体结构尺寸细密，达到减小晶片反射率，增大短路电流(Isc)，提高转光电转换效率的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种单晶硅片制绒的方法包括腐蚀制绒、钝化、去除离子，其中：
所述的腐蚀制绒为，将清洗后待制绒的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为0.8％分析纯的氢氧化钠NaOH、5.3％电子级的异丙醇C3H3O、1.4％分析纯的硅酸钠Na2SiO3·9 H2O、92.5％的纯水H2O组成的制绒液的制绒槽中，在88℃±2℃液温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，腐蚀制绒25～35min，在单晶硅片表面上腐蚀形成显微锥体结构绒面的工序过程；
所述的钝化为，将腐蚀制绒后的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为17.3％分析纯的氢氟酸HF、82.7％的纯水H2O组成的钝化液的反应槽中，在液温为室温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，反应5～10min，除去单晶硅片表面上的氧化层并形成硅氢键的钝化处理过程；
所述的去除离子为，将钝化后的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为21％分析纯的盐酸HCl、79％的纯水H2O组成的酸洗液的酸洗槽中，在液温为室温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，中和酸洗5～10min，去除残留在单晶硅片表面上金属离子的中和酸洗过程。
工艺流程为：腐蚀制绒，钝化，去除离子。
有益效果：
本发明通过取消传统粗抛工序，改变传统配方、反应条件及处理流程，使腐蚀液处于易于控制的稳定状态，腐蚀减薄速率低于2～3μm/10min，总减薄量降低为约5～6.5μm，晶片不易碎裂；在单晶硅片上形成的锥体结构绒面均匀细密，锥体结构尺寸小于2.5μm，为理想的显微“金字塔”形锥体结构，反射率小于15％，提高了光电转换率；从整体上提高了产品的质量、合格率，减少了化学试剂的用量，降低了成本。
综上所述，本发明采用取消粗抛、改变配方、反应条件及处理流程的技术方案，提供一种单晶硅片制绒的方法，实现了使腐蚀液处于易于控制的稳定状态，使晶片减薄量减小、形成的绒面均匀、锥体结构尺寸细密，达到了减小晶片反射率，增大短路电流(Isc)，提高了光电转换率的目的，同时从整体上提高了产品的质量、合格率，减少了化学试剂的用量，降低了成本。
附图说明
图1是本发明的一种单晶硅片制绒的方法的工艺流程框图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
具体实施方式
参阅图1，本发明的一种单晶硅片制绒的方法包括腐蚀制绒、钝化、去除离子，其中：所述的腐蚀制绒为，将清洗后待制绒的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为0.8％分析纯的氢氧化钠NaOH、5.3％电子级的异丙醇C3H3O、1.4％分析纯的硅酸钠Na2SiO3·9 H2O、92.5％的纯水H2O组成的制绒液的制绒槽中，在88℃±2℃液温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，腐蚀制绒25～35min，在单晶硅片表面上腐蚀形成显微锥体结构绒面的工序过程；所述的钝化为，将腐蚀制绒后的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为17.3％分析纯的氢氟酸HF、82.7％的纯水H2O组成的钝化液的反应槽中，在液温为室温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，反应5～10min，除去单晶硅片表面上的氧化层并形成硅氢键的钝化处理过程；所述的去除离子为，将钝化后的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为21％分析纯的盐酸HCl、79％的纯水H2O组成的酸洗液的酸洗槽中，在液温为室温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，中和酸洗5～10min，去除残留在单晶硅片表面上金属离子的中和酸洗过程。
工艺流程为：腐蚀制绒，钝化，去除离子。
有益效果：
本发明通过取消传统粗抛工序，改变传统配方、反应条件及处理流程，使腐蚀液处于易于控制的稳定状态，腐蚀减薄速率低于2～3μm/10min，总减薄量降低为约5～6.5μm，晶片不易碎裂；在单晶硅片上形成的锥体结构绒面均匀细密，锥体结构尺寸小于2.5μm，为理想的显微“金字塔”形锥体结构，反射率小于15％，提高了光电转换率；从整体上提高了产品的质量、合格率，减少了化学试剂的用量，降低了成本。
Claims (2)
1.一种单晶硅片制绒的方法，包括腐蚀制绒、钝化、去除离子，其特征在于：所述的腐蚀制绒为，将清洗后待制绒的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为0.8％分析纯的氢氧化钠NaOH、5.3％电子级的异丙醇C3H3O、1.4％分析纯的硅酸钠Na2SiO3·9H2O、92.5％的纯水H2O组成的制绒液的制绒槽中，在88℃±2℃液温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，腐蚀制绒25～35分钟，在单晶硅片表面上腐蚀形成显微锥体结构绒面的工序过程；所述的钝化为，将腐蚀制绒后的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为17.3％分析纯的氢氟酸HF、82.7％的纯水H2O组成的钝化液的反应槽中，在液温为室温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，反应5～10分钟，除去单晶硅片表面上的氧化层并形成硅氢键的钝化处理过程；所述的去除离子为，将钝化后的单晶硅片，置于盛有由重量百分比为21％分析纯的盐酸HCl、79％的纯水H2O组成的酸洗液的酸洗槽中，在液温为室温，一个大气压，0.15MPa氮气微泡搅拌的条件下，中和酸洗5～10分钟，去除残留在单晶硅片表面上金属离子的中和酸洗过程。
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅片制绒的方法，其特征在于：所述的工艺流程为腐蚀制绒，钝化，去除离子。
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