[發明專利]兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光裝置及濕法背拋光方法

在審

• 申請號: 201811265039.0
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109487340A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 杜歡;吳兢;趙興國;胡勇軍;闕亞萍;朱雅文
• 申請（專利權）人: 江蘇輝倫太陽能科技有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C30B29/06;C23F1/24;H01L31/0236
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光裝置，包括載片花籃本體（1），所述載片花籃本體（1）的相對內壁上一一對應式設置有若干卡板單元（2），每一所述卡板單元（2）包括第一卡板（3）、第二卡板（4）和第三卡板（5），所述第一卡板（3）和第二卡板（4）之間的間距與所述第二卡板（4）和第三卡板（5）之間的間距相同且均為2~3mm，相鄰所述卡板單元（2）之間的間距大于所述第一卡板（3）和第二卡板（4）之間的間距且為所述第一卡板（3）和第二卡板（4）之間的間距的3~4倍。本發明還公開了一種兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光方法。本發明成本低廉、工藝穩定，黑硅結構可控且可獲得極低的反射率。

技術領域

本發明涉及一種兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光裝置及濕法背拋光方法，屬于高發電效率晶體硅太陽能電池制備技術領域。

背景技術

通過適當的刻蝕或腐蝕的方法制備納米尺度的各種圓錐、圓柱的森林結構或密集分布的孔洞結構，具有良好的陷光作用，能夠顯著降低硅片表面的反射率。具有這種結構的硅片被稱為“黑硅”，被認為是可以有效提高太能能電池轉化效率的結構。金屬輔助催化刻蝕法屬于濕法黑硅技術，一般是在硅片表面沉積如金、銀、銅、鉑等金屬，再浸入氫氟酸(HF)和雙氧水(H2O2)刻蝕液體系。在金屬的誘導催化下，硅片表面形成納米多孔硅。因為濕法黑硅反應條件為溶液體系，通常得到硅片兩面結構類似的產品。

飛秒激光制備黑硅表面微結構相對規則，但設備昂貴，制備的黑硅面積小，工藝復雜。等離子體處理相比于飛秒激光作用面積大，可大規模制備，在一定程度上黑硅的形貌可控并且不依賴于晶向，可用于制備多晶硅黑硅，但設備較昂貴，黑硅表面的均勻性較難控制。采用金屬輔助刻法對設備的依耐性低、制備成本低，易于實現大面積黑硅制備，重復性好、能耗低，與現有的電池生產線兼容性好。

常規硅片經過黑硅制絨后在硅片的正背面都生成了孔洞結構，這種孔洞結構在電池片生產工序的“刻蝕”工序會去掉，但依然會留下背面坑洼不平的表面，不利于電池片的背反射。本發明提供的方法可以在黑硅制絨工序就得到拋光的電池片背面，光滑背表面一直保留在了成品電池片上，可提供非常優秀的背反射效果而進一步加強電池片的光吸收利用率，得到光電轉化效率更高的電池片，同時，如產線計劃將黑硅技術與PERC(鈍化發射極背面接觸電池)技術疊加，本發明提供的方法可以完美兼容PERC工藝并省去了常規PERC電池片生產線的背拋光專門設備。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于，提供一種兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光裝置，該裝置對硅片的進行限制，使兩片硅片之間的背靠背區域反應溫度短時間內達到40～50℃，從而引起劇烈的拋光反應，實現硅片的背拋光。

本發明還提供一種兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光方法，該法成本低廉、工藝穩定，黑硅結構可控且可獲得極低的反射率，半成品背表面極為光滑而具有很強的背反射效果。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光裝置，包括載片花籃本體，所述載片花籃本體的相對內壁上一一對應式設置有若干卡板單元，每一所述卡板單元包括第一卡板、第二卡板和第三卡板，所述第一卡板和第二卡板之間的間距與所述第二卡板和第三卡板之間的間距相同且均為2～3mm，相鄰所述卡板單元之間的間距大于所述第一卡板和第二卡板之間的間距且為所述第一卡板和第二卡板之間的間距的3～4倍。

兼容單/多晶黑硅的濕法背拋光方法，包括以下步驟：

S1，將硅片裝入第一卡板和第二卡板之間以及所述第二卡板和第三卡板之間；

S2，在80-85℃，用氫氧化鉀、雙氧水及非離子型表面活性劑的體系里進行表面粗制絨；

S3，用金屬鹽、氫氟酸和雙氧水的混合液在經表面粗制絨的硅片表面沉積金屬；

S4，用多重濃度硝酸溶液對S3的表面沉積金屬的硅片進行不完全脫銀處理；