[發明專利]一種多晶硅制絨溶液及制絨方法

無效

• 申請號: 201410278260.5
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104060325A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 史磊;錢金梁;陳斌;王步峰
• 申請（專利權）人: 潤峰電力有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B33/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及晶體硅太陽能電池領域，特別是涉及一種制備多晶硅絨面的腐蝕溶液及其制絨方法。

背景技術

制絨就是指在物體表面上制作一系列有規則或無規則的高低不同和大小不同的表面形狀，由于絨面的存在，物體表面的反射率就會大大降低，換句話說，物體表面的絨面可增加光的吸收，因此絨面技術被廣泛地應用在太陽能電池領域，在太陽電池片制備過程中，為了增加對光的吸收，使得更多的光能轉化為電能，提高太陽電池的轉換效率，因此需要在硅片表面制作絨面。

目前規?；a多晶硅太陽能電池的過程中，普遍采用濕法鏈式或槽式制絨的方式來達到去除硅片表面的損傷層以及形成蟲卵狀的絨面結構，從而有效降低硅表面反射率，最終提升電池轉換效率， 現有制絨工藝多采用單純的HNO3-HF-H2O腐蝕體系，此制絨工藝下，反射率降低有限，且均勻性較差，反射率降低至一定程度后表面暗紋數量增加，影響后續電池的性能以及外觀。

發明內容

為解決上述缺陷本發明提供一種多晶硅制絨的制絨溶液，以及使用該制絨溶液的絨面制作方法，使得制絨后形成的腐蝕坑小而多且更加均勻，從而有效降低制絨后的反射率，減少表面暗紋產生。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種多晶硅制絨溶液，包含硝酸、氫氟酸、去離子水、乙醇胺以及PVP（聚乙烯吡咯烷酮），其溶液中各組分的質量百分比為：硝酸50%～65%；氫氟酸8%～18%；乙醇胺0.5%～2%；PVP（聚乙烯吡咯烷酮）0.02%～0.5%；去離子水16%～30%。

一種多晶硅制絨溶液制絨方法，采用以下順序步驟制得：

A,按照以下質量百分比量取原材料，并按照先后順序加入制絨槽內,并攪拌均勻：去離子水16%～30%；氫氟酸8%～18%；硝酸50%～65%；乙醇胺乙醇胺0.5%～2%；PVP（聚乙烯吡咯烷酮）0.02%～0.5%；

B,將多晶硅片浸入制絨槽內的制絨溶液中反應，控制反應溫度為 5°C?10°C，反應時間為I.5min?3min；

C,將在制絨溶液腐蝕后的多晶硅片取出，使用去離子水進行清洗干凈;

D,在常溫下配制電導率為80-200ms的氫氧化鉀溶液，攪拌均勻后，將步驟C制得的多晶硅片放入進行清洗0.5-3min，以充分去除硅片表面的殘留物；

E,將多晶硅片再次使用去離子水進行清洗干凈；

F,配制體積比為鹽酸：氫氟酸：水=2：1：5.5的鹽酸、氫氟酸混合溶液，并把多晶硅片浸入鹽酸氫氟酸混合溶液中進行清洗2-3min；

G,再次使用去離子水把步驟F制得的多晶硅片進行清洗干凈，然后烘干。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：在傳統的HNO3-HF-H2O制絨溶液中增加了乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮，一方面，聚乙烯吡咯烷酮具有分散和成膜性，阻緩了F離子對硅片的腐蝕，對酸腐蝕自催化效果有抑制效果；另一方面，乙醇胺水溶液呈堿性，能夠降低溶液表面張力和產生大量氣泡，大量氣泡的產生增大了HF酸的傳質阻和化學動力學阻，減小腐蝕速率，部分氣體會吸附在硅片表面，形成起泡掩蔽作用，最后再通過使用稍高濃度的堿液把殘留的有機物清洗干凈，通過加入乙醇胺和聚乙烯吡咯烷酮， 控制制絨反應（即化學腐蝕）的腐蝕速率和溶液的表面張力，大大提高了腐蝕坑的密度，腐蝕坑小而均勻，絨面反射率低，晶面與晶面之間的差別較小且背面拋光利于形成均勻的背場，有利于電池短路電流及開路電壓的提升從而提高轉換效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為實施例1本發明制絨溶液及其制絨工藝制作的多晶硅片腐蝕坑絨面。

圖2為實施例2使用常規制絨液及工藝制作的多晶硅片腐蝕坑絨面。

圖3為實施例2使用常規制絨溶液及工藝與實施例1使用本發明制絨溶液及其制絨工藝分別制絨的多晶硅片絨面反射率曲線對比圖。

圖4為實施例2使用常規制絨溶液及工藝制絨的多晶硅電池片EL圖象。

圖5為實施例1使用本發明制絨溶液及其制絨工藝制絨的多晶硅電池片EL圖象。

具體實施方式

一種多晶硅制絨溶液，包含硝酸、氫氟酸、去離子水、乙醇胺以及PVP（聚乙烯吡咯烷酮），其溶液中各組分的質量百分比為：硝酸50%～65%；氫氟酸8%～18%；乙醇胺0.5%～2%；PVP（聚乙烯吡咯烷酮）0.02%～0.5%；去離子水16%～30%。

一種多晶硅制絨溶液制絨方法，采用以下順序步驟制得：