[发明专利]一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法以及电池片制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电池制作技术领域，特别涉及一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，同时还涉及一种电池片制备工艺。

背景技术

2015年以来，单晶由于硅片端金刚线切片的导入实现了成本的快速下降，因而市场渗透率在不断攀升，也让广大以多晶为主的行业企业备受压力。相比金刚线切割已经在单晶硅片的生产中实现大规模的应用，多晶的切片还是目前还是以砂浆切割为主。但金刚线切割在多晶领域的应用一直被业内广泛讨论。基于目前多晶市场的降本提效压力，金刚线切割多晶电池片的大规模量产迫在眉睫。目前，金刚线切片用于多晶硅片切割的主要障碍在于使用金刚线切割的多晶硅片反射率更高，常规的多晶制绒工艺难以达到很好的效果。

金刚线切割技术也被称为固结磨料切割技术。它是利用电镀或树脂粘结的方法将金刚石磨料固结在钢线表面，将金刚线直接作用于硅棒或硅锭表面产生磨削，达到切割的效果，金刚线切割具有切割速度快，切割精度高，材料损耗低等特点。金刚线切割的多晶硅片目前瓶颈主要是制绒后电池转换效率偏低以及硅片表面发亮的问题，这也是后续金刚线大规模应用所必须面对的。由于金刚线切割的多晶硅片表明损伤层较小，在硅片表面形成类似光滑带效果，硅片较亮，因而无法使用传统的制绒配方得到较好的减反制绒效果。因而整个金刚线切割多晶硅片的生产过程，其重点在制绒段，后续生产过程无需做太大调整。

现有技术中，由于金刚线切割的多晶硅片表明损伤层较小，且金刚线切割多晶硅片表面留有较浅的划痕以及具有较高的反射率，因此需要在制绒段做特殊处理，以降低其反射率而传统的制绒液配方完全满足不了这样的腐蚀需求，因此需重新修改配方，并且对制绒的工艺参数进行调整。

目前国内外已经有一些可能解决金刚线切割多晶硅片产生反射率高的问题，如黑硅技术，喷砂技术以及等离子体刻蚀技术。然而这些方法中，均需要依赖复杂的精密设备，其附加成本高，工艺复杂，难以获得合理有效的推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法以及电池片制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，包括以下步骤：

步骤1)配制初配液：将HF：HNO3：DI水按照1：5：2的比例进行制配；

步骤2)添加初配液：将步骤1)中配制好的初配液加入到制绒槽中，并调整制绒槽带速为1.2、温度为12℃；

步骤3)加入添加剂：按一定速率向制绒槽内加入无醇制绒添加剂；

步骤4)放入电池片：将多晶硅片放入制绒槽内进行制绒。

优选的，步骤3)中无醇制绒添加剂的添加速率为10-45L/min。

优选的，步骤1)中HF浓度为70-90g/L，HNO3浓度为540-600g/L。

一种电池片制备工艺，包括以下步骤：

S1、制绒：按照上述制绒方法对多晶硅片进行制绒腐蚀，将制绒腐蚀后的多晶硅片经碱洗、酸洗、水洗后下料，并使得制绒后多晶硅片的腐蚀量为0.01-0.32g、反射率保持在23％以下；

S2、扩散：经S1后的多晶硅片表面通过POCL3液态扩散源热扩散法制备P-N结，调整扩散温度为830℃、时间为300min，并将方阻控制在86-92Ω/□；

S3、刻蚀：经S2后的多晶硅片放入刻蚀槽内，并向刻蚀槽内加入常规的HNO3与HF的混合刻蚀液，调整刻蚀温度为5-9℃，降低刻蚀槽带速，将刻蚀后的多晶硅片经碱洗、酸洗、水洗以及烘干后下料，使得硅片刻蚀量控制在1.3-1.6g；

S4、镀膜：在经S3后的多晶硅片的正表面用PECVD沉积氮化硅，使得镀膜厚度控制在77-81nm、折射率控制在2.07-2.13；

S5、丝印：在经S4后的多晶硅片上依次印刷背面电极、背面电场以及正面电极。

优选的，S3中HF浓度为40-50g/L，HNO3浓度为340-390g/L。

优选的，S5中正面电极的副栅线要与金刚线切割痕平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的制绒方法通过多次实验得到制绒过程中最佳溶液配比以及制绒腐蚀时间，从而控制硅片表面能量较低处及能量较高处的反应速率比例，形成类似于砂浆切割多晶硅制绒后的绒面，以增加光子的吸收，减少反射。