[发明专利]一种金刚线切割的多晶硅的制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅太阳能电池的制造领域，特别是太阳能电池知道过程中一种金刚线切割的多晶硅的制绒方法。

背景技术

现有多晶硅锭的切片厂家在规模化生产中广泛使用了砂浆切割的工艺方法，与砂浆切割的方法相比，用金刚线切割多晶硅锭的切片方法因其具有更利于环保、具有更大的降低成本空间、具有更大的提升多晶硅电池片的效率空间等优势而得到广大切片厂家的关注。然而，与砂浆切割的硅片相比，用金刚线切割的多晶硅片若用现在电池生产厂家广泛使用的酸制绒工艺方法制备绒面，由于金刚线切割硅片表面的损伤层较薄，大约5-10微米，反应活性不足，制绒后，用金刚线切割的硅片的反射率会比用砂浆切割的硅片的反射率高出4-6%，反射率的升高会导致电池短路电流的下降，进而影响金刚线切割的多晶硅太阳电池的转换效率。近期也有厂家尝试用RIE干法制绒、银诱导纳米制绒等方法降低金刚线切割的多晶硅片的反射率，这些方法虽然可以增加金刚线切割的多晶硅片制绒后硅片表面的陷光效果，降低其反射率，但同时也在硅片表面形成了过多的复合中心，使最终所得太阳电池的短路电流上升，但开路电压下降，不利于减小最终电池片制成组件后的封装损失。而且这些制绒方法需要在传统生产线的基础上增加较多的制绒工艺步骤，增加额外的化学药品及特种气体的使用种类，同时也增加了外围污水及废气处理的负担。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种在不增加环境负担的情况下也能够有效降低金刚线切割的多晶硅反射率、提高太阳电池转换效率的制绒方法。

技术方案：为实现上述目的，一种金刚线切割的多晶硅的制绒方法，包括以下步骤：

（a）采用混合酸溶液对硅片表面进行处理，使硅片表面形成多孔结构，硅片表面的多孔结构能够有效增加硅片的反应活性；

（b）DI水清洗硅片表面：采用DI水对硅片表面进行清洗，以去除硅片表面的酸；

（c）制绒：将硅片浸入氢氧化钠、无水乙醇或异丙醇组成的碱性混合溶液中进行制绒，由于所述的硅片表面为多孔结构，将硅片浸入碱性混合溶液可使硅片表面形成具有良好陷光效果的绒面，降低硅片的反射率；

（d）混酸溶液清洗：将硅片浸入氢氟酸溶液及盐酸溶液混合的混合酸溶液中进行清洗，以去除硅片表面多余的碱；

（e）DI水清洗并烘干：用DI水清洗硅片表面后烘干。

步骤（a）中所述的混合酸溶液为由氢氟酸和硝酸混合的酸溶液，其中氢氟酸溶液与硝酸溶液的体积比例为1:2-6:1，混合酸溶液的处理温度为0-30℃，处理时间为0.5-10min；

步骤（b）中所述的DI水，其清晰温度为0-70℃，清洗时间为0.1-10min。

步骤（c）中所述的碱性混合溶液，其中氢氧化钠的浓度为0.5-5%、无水乙醇或异丙醇的浓度为0.1-5%、制绒时间为0.2-30%，制绒温度为50-100℃。

步骤（d）中所述的混合酸溶液，其中氢氟酸溶液的浓度为0.5-40%，盐酸的浓度为0-30%，清洗时间为0.1-10min，清洗温度为0-60℃。

步骤（e）中所述的DI水，其清洗温度为0-70℃，清洗时间为0.2-10min；烘干温度为50-200℃，烘干时间为0.5-20min。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种金刚线切割的多晶硅片的制绒方法，具有以下优点：

1. 环境污染小：本发明所用的制绒方法不需要在传统生产线的基础上增加额外的化学药品及特种气体的使用种类，也不会增加外围污水及废气处理的负担；

2.多晶硅反射率低：本发明通过先用混合酸溶液对金刚线切割的硅片表面进行处理，使硅片表面形成多孔结构，从而增大硅片的反应活性；再用碱性混合溶液对硅片进行制绒处理，使硅片表面形成具有良好陷光效果的绒面，能有效降低金刚线切割多晶硅片制绒后的反射率；

3.电池转换率高：本发明通过采用混合酸溶液进对硅片进行化学腐蚀的方式来增大硅片表面的反应活性，且不会在硅片表面形成过多的复合中心，使最终所得多晶太阳电池的短路电流会随着反射率的下降而上升同时电池的开路电压不会下降，从而可有效提高金刚线切割硅片制成的多晶太阳电池的转换效率。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种金刚线切割的多晶硅的制绒方法，包括以下步骤：

（a）采用混合酸溶液对硅片表面进行处理，使硅片表面形成多孔结构，硅片表面的多孔结构能够有效增加硅片的反应活性；