[發明專利]一種多晶硅片制絨液及制絨方法

無效

• 申請號: 201210355019.9
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN103668466A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉桂林;吳文娟;朱海東
• 申請（專利權）人: 無錫尚德太陽能電力有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C23F1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽電池制造領域，特別涉及一種多晶硅片制絨液及制絨方法。

背景技術

晶體硅太陽電池仍在光伏行業中居于主流地位，為增加太陽電池的減反射即增加其陷光，除在太陽電池的受光面沉積減反膜外，通常還會在其受光面上制作絨面，單晶硅片因在堿腐蝕時各向異性易形成減反效果較好的金字塔絨面，通常會采用堿溶液對單晶硅片制絨。

多晶硅表面存在多種晶向且雜亂無序，各向異性腐蝕效果的堿溶液無法在多晶硅表面形成類金字塔的絨面，有時反而會出現拋光的效果，針對多晶硅通常會采用含有氧化劑(通常采用硝酸)和氫氟酸的多晶硅片制絨液對其進行制絨，所述多晶硅片制絨液對多晶硅片的腐蝕為各向同性的，所述氧化劑先將硅氧化成氧化硅，之后氫氟酸與氧化硅反應從而去除多晶硅片表面的損傷層形成蟲孔狀絨面，所述絨面具有較平整的形貌和較低的反射率，并有效降低表面復合及提高陷光能力。

但僅僅通過含有氧化劑和氫氟酸的多晶硅片制絨液對多晶硅片制絨會產生如下問題：首先，由于多晶硅片表面存在多種晶向及大量懸掛鍵，各向同性腐蝕的多晶硅片制絨液腐蝕制絨后會導致多晶硅片表面不平整，絨面不均勻，從而導致在后續工藝特別是絲網印刷工藝時碎片，制絨后的多晶硅片的表面形貌如圖1所示；另外，多晶硅片制絨液腐蝕多晶硅片后極易出現晶界和黑絲，容易吸附雜質甚至形成復合中心，影響所制成的太陽電池的效率。

因此，如何提供一種多晶硅片制絨技術以解決硅片表面制絨后不平整且絨面顆粒不均勻以及有效減少表面復合的問題，已成為業界亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是要提供一種多晶硅片制絨液及制絨方法，通過所述多晶硅片液及制絨方法可有效解決通過多晶硅片制絨液制絨后所產生的多晶硅片表面不平整、絨面不均勻和黑絲及晶界明顯的問題，從而有效降低了后續工藝中硅片的碎片率，并有效地減少表面復合且提高電池效率。

為實現上述目的，本發明提供一種多晶硅片制絨液，該多晶硅片制絨液包括氧化劑、氫氟酸和表面活性劑。

在一較佳實施例中，所述多晶硅片制絨液中的所述氧化劑為硝酸，所述硝酸、氫氟酸和水的質量配比范圍為45～55∶10～15∶30～40。

在一較佳實施例中，所述表面活性劑為乳酸、乳酸鈉、乳酸鉀、烷基酚型表面活性劑、抗壞血酸、抗壞血酸鈉或抗壞血酸鉀中一種或幾種，所述表面活性劑的量相當于多晶硅片制絨液質量或體積的0.05％～0.5％。

本發明還提供一種上述多晶硅片制絨液的多晶硅片制絨方法，該方法包括以下步驟：a、提供一具制絨槽的制絨設備，所述制絨槽中的多晶硅片制絨液包括氧化劑、氫氟酸和表面活性劑；b、提供待制絨硅片且在所述硅片表面涂覆金屬催化劑；c、將所述硅片傳送至制絨槽進行10～40s的腐蝕制絨。

在一較佳實施例中，所述制絨設備還包括清洗槽，該多晶硅片制絨方法還包括步驟d：將所述硅片傳送至清洗槽中進行清洗。

在進一步的較佳實施例中，所述清洗槽的數量為一個，所述清洗槽中的清洗液為去離子水；所述清洗槽的數量或為多個，所述清洗槽中的清洗液為去離子水或氫氟酸與鹽酸的混合溶液。

在一較佳實施例中，在步驟b中，通過噴涂粉末或涂敷金屬漿的方式將所述金屬催化劑涂覆在所述硅片表面，涂敷厚度范圍為10～100μm。

在一較佳實施例中，在步驟b中，所述金屬催化劑為鋅、鋁、鎳中的一種或幾種合金，所述金屬催化劑的粒度范圍為1～100μm。

在進一步的較佳實施例中，在步驟b中，所述金屬催化劑為鋅粉，所述鋅粉的粒度范圍為10～20μm。

在一較佳實施例中，在步驟a中，所述多晶硅片制絨液中的所述氧化劑為硝酸，所述硝酸、氫氟酸和水的質量配比范圍為45～55∶10～15∶30～40，所述制絨溫度為0～20℃，制絨時間10～40s，腐蝕厚度為10～20μm。

在一較佳實施例中，在步驟a中，所述表面活性劑為乳酸、乳酸鈉、乳酸鉀、烷基酚型表面活性劑、抗壞血酸、抗壞血酸鈉或抗壞血酸鉀中一種或幾種，所述表面活性劑的量相當于多晶硅片制絨液質量或體積的0.05％～0.5％。

與現有技術中僅通過含有氧化劑和氫氟酸的多晶硅片制絨液對多晶硅片進行制絨易導致制絨速度較慢相比，本發明的多晶硅片制絨液中添加了表面活性劑，從而在確保工藝穩定的前提下提高了多晶硅片的制絨速度，有效提高了產量。