[發(fā)明專利]一種準(zhǔn)單晶硅片的制絨方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110265315.5
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102306681A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金若鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江向日葵光能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所 33220
• 代理人: 張謙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池的生產(chǎn)技術(shù)方法領(lǐng)域，具體涉及一種準(zhǔn)單晶硅片的制絨方法。

背景技術(shù)

制絨是制備具有減少光線反射的硅片表面處理方法，將表面織構(gòu)化，利用表面的陷光作用提高光線的吸收利用，是制造高效太陽能電池必不可少的工序。

在硅太陽能電池的制作工藝中，單晶硅片一般采用各項(xiàng)異性的堿制絨法在硅片表面形成金字塔絨面，使得入射光線多次反射，大大的提高了光線的吸收，達(dá)到提高轉(zhuǎn)換效率的目的。堿制絨方法工藝成本地，適用于單晶硅片的大規(guī)模量產(chǎn)。

多晶硅片存在大量的晶界和缺陷，相比單晶硅片轉(zhuǎn)換效率要低1.5-2%，但多晶硅片相比單晶硅片具有明顯的成本優(yōu)勢，近年來在太陽能電池市場中占據(jù)的比例越來越大。多晶硅片因?yàn)楦骶Я５娜∠虿灰唬瑹o法采用堿制絨方法，生產(chǎn)中一般使用酸制絨工藝，在表面形成一定的腐蝕坑絨面，能起到較好的織構(gòu)化效果。

單晶硅和多晶硅存在明顯的優(yōu)勢和劣勢，用多晶鑄錠方法生產(chǎn)的準(zhǔn)單晶技術(shù)是一種能將單晶、多晶優(yōu)勢結(jié)合的方法。目前已開始陸續(xù)量產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅片。目前量產(chǎn)的準(zhǔn)單晶硅片，主體有（100）晶面構(gòu)成，同時(shí)有部分其他隨機(jī)生長晶向的晶粒。

對于這種類型的硅片，如果單純使用酸制絨無法很好發(fā)揮大晶粒的優(yōu)勢；而如果單純的采用堿制絨，無法滿足商業(yè)化生產(chǎn)組件的外觀要求。目前結(jié)合酸堿制絨工藝已有報(bào)道的方法為采用先進(jìn)行酸制絨工藝再進(jìn)行堿制絨工藝，該工藝方法在實(shí)際生產(chǎn)中可控性要求較高，硅片表面容易部分發(fā)亮，經(jīng)過PECVD鍍膜后有明顯的外觀色差，封裝后的準(zhǔn)單晶組件外觀與目前的多晶組件外觀顏色差別較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)單晶硅片的制絨方法，結(jié)合酸堿制絨的工藝優(yōu)點(diǎn)，工藝過程簡單可控，制絨效果后，電池轉(zhuǎn)換效率高，封裝成組件后外觀合格、符合組件銷售的外觀要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種準(zhǔn)單晶硅片的制絨方法，包括先對以（100）晶粒為主的準(zhǔn)單晶硅片采用堿制絨工序，再采用酸制絨工序。其中，（100）晶粒即晶粒直徑為100nm。

作為上述方案進(jìn)一步設(shè)置，所述堿制絨工序中，所選用的堿溶液為NaOH（氫氧化鈉）或KOH（氫氧化鉀）溶液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-3%。

所述堿溶液中異丙醇的體積分?jǐn)?shù)為3%-15%。

所述堿溶液制絨時(shí)的溫度為70℃-85℃。

所述堿制絨工序后的準(zhǔn)單晶硅片的腐蝕深度為1μm?-10μm。

所述酸制絨工序中，所選用的酸溶液為HF（氫氟酸）和HNO₃（硝酸）混合酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為60%-80%。

所述HF和HNO₃混合酸溶液中，HF和HNO₃之間的體積比為1：2-4。

所述酸溶液制絨時(shí)的溫度為3℃-10℃。

所述先經(jīng)過堿制絨工序、后經(jīng)過酸制絨工序后的準(zhǔn)單晶硅片的腐蝕深度為2μm?-20μm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)合堿制絨和酸制絨的工藝優(yōu)點(diǎn)，制絨后光線利用率高，反射率低，外觀色差小。先采用了堿制絨在原先的（100）晶粒上形成較好的金字塔絨面，但非（100）晶粒則為拋光面，兩者之間絨面外觀差異較大；再采用酸制絨工藝來平衡該外觀差異，對（100）晶粒上形成的金字塔進(jìn)行少量的腐蝕，但整體仍然保持堿制絨工藝的高光線利用率、低反射率的特征，對非（100）晶粒堿制絨后的拋光面則用酸溶液形成腐蝕坑，與常規(guī)的多晶酸制絨后絨面的反射率一致。采用堿制絨后再算制絨，硅片外觀一致性好。先酸制絨再堿制絨的工藝，因?yàn)樗嶂平q后的堿制絨過程對非（100）晶粒的拋光作用，導(dǎo)致外觀色差較大，而采用本發(fā)明則有效的避免了制絨后準(zhǔn)單晶硅片的外掛色差較大的缺點(diǎn)。采用本發(fā)明的準(zhǔn)單晶制絨工藝過程簡單可控，可根據(jù)（100）晶粒的大小匹配調(diào)整堿制絨和酸制絨的的腐蝕深度，在保證合適外觀的前提下，得到最優(yōu)的光線利用率。采用本發(fā)明制作的準(zhǔn)單晶電池片封裝成組件后外觀與常規(guī)多晶組件外觀一致，有效的滿足組件商業(yè)銷售的外觀要求。

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具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

實(shí)驗(yàn)所采用的硅片為156×156的P型準(zhǔn)單晶電池硅片，（100）晶粒面積占整個(gè)硅片面積≥50%。

堿制絨：選擇KOH溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%，在堿溶液中，添加異丙醇，體積分?jǐn)?shù)為5%，另外添加時(shí)創(chuàng)S929-B制絨添加劑，體積分?jǐn)?shù)為0.5%；溶液溫度為78℃，控制制絨時(shí)間使得硅片單面腐蝕深度為3.5μm?-4μm。