[發明專利]一種可同時實現拋光和制絨的單晶硅片的制備方法

在審

• 申請號: 202010412513.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111584343A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王興明;李良
• 申請（專利權）人: 常州啟航能源科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/306;H01L31/18;C30B33/10
• 代理公司: 南京創略知識產權代理事務所(普通合伙) 32358
• 代理人: 陳雅潔

本發明公開了一種可同時實現拋光和制絨的單晶硅片的制備方法，首先對原硅片進行拋光腐蝕，具體包括硅片清洗、堿拋光、水洗、酸洗、水洗、烘干；然后在硅片的其中一個面進行處理形成一層耐腐蝕薄膜，對硅片未設置耐堿腐蝕的薄膜的一面采用鏈式刻蝕設備進行清洗。本發明通過在制絨前對硅片表面進行預處理，進而達到在制絨工序實現一面形成絨面、一面形成拋光面的工藝效果；簡化了現有PERC電池的工藝流程，降低生產成本，降低企業環保壓力、同時因預處理對拋光面反射率的良好控制實現提高電池轉化效率的目的，提高太陽能電池的轉換效率，可兼容后續的薄片工藝和高效工藝，取消堿拋光或者酸拋光工藝，降低客戶的設備投入成本。

技術領域

本發明涉及一種可同時實現拋光和制絨的單晶硅片的制備方法

背景技術

隨著行業的發展，太陽能電池效率不斷提升，為了達到更高的轉化效率、更低的制造成本，進一步縮小光伏與傳統能源的度電成本差距，電池技術在持續升級。近幾年PERC電池工藝因效率提升明顯而得到廣泛推廣，為了讓太陽能電池效率達到最佳，PERC電池對正面和背面結構的要求較原BSF電池更高：一方面需要保證正面的低反射率和更均勻的絨面結構提高對太陽光的利用率，另一方面需要更高的背面反射率提高光在電池內部的利用率。

目前產業化的PERC電池工藝流程如下：

兩面制絨---擴散---激光SE---背面拋光----氧化退火---背面氧化鋁、氮化硅沉積---正面氮化硅沉積---背面激光開槽----絲網印刷----測試分選；

產業化PERC工藝并不能將正面制絨工藝和背面拋光工藝結合起來，制絨和背面拋光均為獨立的工序。

制絨工藝在硅片的兩面均形成絨面，一方面會導致化學品的耗量高，化學品采購成本及外圍處理成本增加。另外因PERC電池只需要一面形成絨面，兩面制絨造成了硅片的浪費；對硅片的薄片化推廣造成阻礙，而硅片的薄片化可大幅度降低硅片成本，硅片采購成本占電池制造成本的70％進而阻礙電池成本的降低。

背面拋光工藝通常采用氫氟酸和硝酸混合的酸拋光技術，為了保證良好的背面拋光效果，需要顯著提高背面的腐蝕量，進而導致較高的酸耗量，由于加大了酸的用量不僅帶來工藝成本的上升，而且還會帶來廢液增加后的處理成本增加及更為嚴峻的環保問題。

為了降低酸拋光的成本和環保問題，目前業內少數廠家在嘗試開發另外一個工藝路線即用堿拋光來代替酸拋光，但該工藝不僅需要額外增加堿拋光設備，而且對于正面激光SE工藝的兼容性不好，在激光摻雜區域對正面PN結有一定的破壞導致效率損失。而為了兼容SE工藝確保電池效率還需要額外增加氧化設備和匹配的自動化設備，這對于產線來說又進一步增加了設備投入及運行成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中產業化PERC工藝將制絨和背面拋光均為獨立的工序，成本高的缺陷，提供一種可同時實現拋光和制絨的單晶硅片的制備方法。

一種可同時實現拋光和制絨的單晶硅片的制備方法，包括以下步驟：

一、對原硅片進行拋光腐蝕：

S1、硅片清洗

S2、堿拋光

腐蝕克重為0.05～1g，反應溫度為50～85℃；

S3、水洗

S4、酸洗、

S5、水洗

S6、烘干。

二、在硅片的其中一個面進行處理形成一層耐腐蝕薄膜；

S7、在硅片的任一面制備一層耐堿腐蝕的薄膜，所述的耐堿腐蝕的薄膜為氮化硅、氧化硅、或者氮化硅/氧化硅的復合薄膜；