[發明專利]一種硅片制絨方法及硅片制絨裝置

在審

• 申請號: 201210449233.0
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103811583A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 韓允
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C30B33/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

技術領域

本發明涉及光伏領域，具體地，涉及一種硅片制絨方法及硅片制絨裝置。

背景技術

近年來，多晶硅太陽能電池憑借其高性價比的優勢在市場上受到了人們的廣泛關注。然而，由于多晶硅太陽能電池與單晶硅太陽能電池相比，其有效少數載流子壽命較低，且電池表面的陷光效果較差，導致多晶硅太陽能電池的光電轉換效率較低。因此，為了提高多晶硅太陽能電池的光電轉換效率，人們通常對硅片表面進行制絨工藝。制絨工藝是指去除硅片表面的損傷層(即，在進行切片工藝時受到機械損傷的硅片表面)，并使硅片表面形成絨面的工藝。

目前，各向同性腐蝕是人們廣泛應用的一種制絨工藝，其基本原理為：將硅片浸入腐蝕溶液(例如以HF+HNO₃為基礎的水溶液體系)；腐蝕溶液會對硅片表面進行各向同性的非均勻腐蝕，在經過預定時間之后即可去除硅片表面的損傷層；而后，腐蝕溶液繼續對硅片表面進行腐蝕，又經過預定時間之后，在硅片表面上會形成大小不等的腐蝕坑(即，絨面)，從而完成制絨工藝。由于硅片絨面的反射率較低，因而可以增加硅片對照射在硅片絨面上的光線的吸收量，以提高太陽能電池的光電轉換效率。

圖1為現有的硅片制絨裝置的結構示意圖。請參閱圖1，硅片制絨裝置包括制絨槽1、下滾輪2、上滾輪3和驅動源(圖中未示出)。其中，下滾輪2并行排列在制絨槽1內，以形成自制絨槽1的一端至制絨槽1的另一端(即，硅片5自圖1中制絨槽1的左側一端向制絨槽1的右側一端運動)的傳送帶；驅動源與下滾輪3連接，用以驅動下滾輪3旋轉，從而使下滾輪3能夠帶動置于其上的硅片5自制絨槽1的一端運動至制絨槽1的另一端；上滾輪3對應地設置在下滾輪2的上方，且上滾輪3和下滾輪2之間形成可供硅片5通過的間隙。在制絨槽1中盛有腐蝕溶液，并且腐蝕溶液的液面高于置于下滾輪2上的硅片5的上表面，從而使硅片5在自制絨槽1的一端運動至制絨槽1的另一端的過程中，其上表面和下表面完全浸入腐蝕溶液中。硅片5的上表面為硅片5的受光面，即，硅片的正對入射光線的照射方向的表面，硅片5的下表面為硅片5的背光面，即，硅片的背對入射光線的照射方向的表面；或者，也可以使硅片5的上表面為背光面，硅片5的下表面為受光面。

由此可知，上述硅片制絨裝置采用的是一種雙面制絨的方法進行制絨工藝，其工作流程具體為：將硅片5裝載至下滾輪2上；在驅動源的驅動下，下滾輪2帶動硅片5自制絨槽1的一端運動至制絨槽1的另一端，在此過程中，由于腐蝕溶液的液面高于置于下滾輪2上的硅片5的上表面，因而腐蝕溶液能夠同時對硅片5的上表面和下表面進行腐蝕，在經過預定時間之后，即可完成對硅片5的上表面和下表面的損傷層的去除；而后，腐蝕溶液繼續對硅片5的上表面和下表面進行腐蝕，又經過預定時間之后，在硅片5的上表面和下表面上會形成粗糙的絨面，從而完成制絨工藝。

上述硅片制絨裝置在實際應用中不可避免地存在以下問題：

其一，由于入射光線中的一部分長波段光線容易穿透硅片5的受光面，并照射在硅片5的背光面上，而該背光面在經過上述制絨工藝之后形成粗糙的絨面，該絨面會對照射在其上的長波段光線中的一部分光線進行多次反射，且該部分光線在每次反射時，其中的一部分光線會被背光面透射，導致光線被背光面反射的次數越多，其自背光面損耗的光線數量越多，從而增加了入射光線自背光面的損耗，進而降低了太陽能電池的光電轉換效率。

其二，由于硅片5的背光面為絨面，因而在對背光面進行背電極印刷工藝時不僅會出現漿料與背光面之間的接觸不良的問題，而且還會給背電極印刷工藝的平整性帶來一定的不良影響，從而降低了產品的外觀質量。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種硅片制絨方法及硅片制絨裝置，其可以提高硅片的背光面的平整性，從而不僅可以提高硅片對入射光線的利用率，而且還可以提高后續的背電極印刷工藝的平整性。

為實現本發明的目的而提供一種硅片制絨方法，其包括以下步驟：10)采用腐蝕溶液同時對硅片的受光面和背光面進行腐蝕，以去除所述硅片的受光面和背光面的損傷層；20)采用腐蝕溶液單獨對去除損傷層后的所述硅片的受光面進行腐蝕，以使所述受光面形成絨面。

其中，在所述步驟10)之后，所述步驟20)之前，還包括以下步驟：15)去除所述背光面上存在的腐蝕溶液。

其中，在步驟15)中，采用吹風或烘干的方式去除所述背光面上存在的腐蝕溶液。