[發明專利]冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法

無效

• 申請號: 201210123816.4
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102810596A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 楊華;余義;宋光華;李莊
• 申請（專利權）人: 上澎太陽能科技(嘉興)有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C30B33/10
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明涉及硅片的絨面制備方法，更具體地，涉及冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法。?

背景技術

制絨是太陽能電池中影響太陽能效率的重要因素。太陽能電池片的制絨，是通過化學反應在硅片表面產生各向異性腐蝕，形成密集的顯微金字塔形角錐體結構的絨面，使太陽能電池片最大限度地減少光反射率，提高光電轉換效率。因此，通過制絨可以有效地減少硅片對太陽光的反射作用，增加硅片對入射光的吸收，從而提高電池效率。?

目前在大工業生產中一般采用成本較低的氫氧化鈉或氫氧化鉀稀溶液(濃度為1％～2％)來制備絨面。另外，為了有效地控制反應速度和絨面的大小，會添加一定量的IPA作為緩釋劑和絡合劑。理想的絨面效果，應該是金字塔大小均勻，覆蓋整個表面。金子塔的高度在3～5μm之間，相鄰金字塔之間沒有空隙，具有較低的表面反射率。?

現有技術中，制絨是晶硅電池的第一道工藝，又稱“表面織構化”。對于單晶硅來說，制絨是利用堿對單晶硅表面的各向異性腐蝕，在硅表面形成無數的四面方錐體。目前工業化生產中通?常是根據單晶硅片的各項異性特點采用堿與醇的混合溶液對<100>晶面進行腐蝕，從而在單晶硅片表面形成類似“金字塔”狀的絨面。?

異質結結構太陽能電池是一種比較特殊的結構電池，對硅片表面的要求非常高。和一般的標準的太陽能級硅片不同，上澎太陽能使用的冶金級硅作為原料的單晶以及類單晶級硅片，由于雜質含量高，表面難處理，使用一般的常規方法制絨，常常在制絨后硅片表面會出現難制絨導致的發白，有時甚至出現大量臟污和水痕及化學殘留，嚴重影響電池電性能和外觀，對后續制備高質量的異質結結構電池帶來極大地困難。?

因此，由于冶金級硅片雜質含量高，表面狀況本身的不可測因素高，常常會有各種物質的污染包括含碳，氧，氮甚至各種金屬離子以及含有上述物質的顆粒，這些污染和雜質如果不經有效方法預先處理，直接用傳統工藝進行制絨的話很難做出很好的絨面，甚至會污染制絨槽，導致工藝污染。所以需要一種改進的冶金級硅的單晶以及類單晶硅片的制絨方法，以期獲得均勻，清晰的絨面效果。?

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺陷，提供一種針對雜質含量高，表面狀況復雜的冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法。?

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：?

冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法，所述方法包括常規制絨過程，所述方法還包括在所述常規制絨過程之前設置有預處理過程。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述預處理過程為將清洗后待制絨的硅片置于盛有預處理液的預處理槽中。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述預處理液包括堿性物質和氧化劑混合物。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述預處理液包括去離子水。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述堿性物質的質量百分比濃度在0.5％-10％之間。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述氧化劑的質量百分比濃度在2.5％-8％之間。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述堿性物質選自氫氧化鈉，氫氧化鉀，氨水或硫酸氫鈉。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述氧化劑選自雙氧水或臭氧。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述預處理過程的工作溫度為30-60℃。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述預處理過程持續時間為30秒到15分鐘之間。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述預處理液為氫氧化鉀，雙氧水以及去離子水的混合物。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，所述氫氧化鉀的質量百分比濃度為0.5％-10％，所述雙氧水的質量百分比濃度為2.5％-8％，所述去離子水的質量百分比濃度為82％-97％。?

在本發明的所述冶金級單晶以及類單晶硅的絨面制備方法的一實施方式中，在所述預處理液的工作溫度為30-60℃的條件下，將所述待制絨的硅片置于盛有所述預處理液的預處理槽中30秒到15分鐘。?