[发明专利]一种湿法黑硅硅片的处理方法及湿法黑硅硅片的制备方法

说明书

本发明提供了一种湿法黑硅硅片的处理方法及湿法黑硅硅片的制备方法。本发明提供的处理方法包括：在脱金属清洗液中引入电化学体系，在电化学反应下脱除制绒硅片表面的金属颗粒；所述电化学体系以Pt片为工作电极，且以Pt片为负极。采用本发明的处理方法能够大大提高脱金属清洗液溶解脱除金属颗粒的速率，并使金属颗粒脱除彻底、无残留，从而大大提高脱金属环节的效率，显著提升产品产能；另外，本发明的处理方法还能提高脱金属清洗液的利用率、大大减少脱金属废液的排放，从而减少环境污染。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种湿法黑硅硅片的处理方法及湿法黑硅硅片的制备方法。

背景技术

目前，能源危机正威胁着人类的生存和发展，与不可再生的石化能源相比，太阳能资源具有清洁、可再生等优势。因此，太阳能电池应运而生，太阳能电池是把光能转化为电能的装置，其能实现对太阳能资源的有效利用。在诸多太阳能电池种类中，晶体硅太阳能电池产业化程度最高、应用范围最广、技术最为成熟，一直是发展较为迅速的一类太阳能电池。

晶体硅太阳能电池中最为关键的材料是晶体硅片，因此，晶体硅片的开发生产具有重要意义。由于硅片占据太阳能电池制造成本较大的比重，故降低硅片成本成为提高光伏企业竞争力的重要方式。相比传统砂浆多线切割技术，金刚线切割多晶硅技术具有切割成本低、产能效率高等优势，可以有效降低硅片的制备成本。

然而，传统金刚线切割多晶硅片工艺很难制备结构尺寸均匀的绒面，而黑硅技术可以较好的解决这个问题。黑硅技术是在晶硅表面形成一层纳米量级的微结构组织，其几乎能够捕捉全部可见光、反射率极低，故外观呈黑色，称为黑硅。其既解决了金刚线切割硅片难制绒的问题，还能提高电池片的转换效率，成为多晶电池片继续发展的关键技术。

目前，黑硅的生产主要分为干法制绒的离子反应法和湿法制绒的金属催化化学腐蚀法，其中，干法技术的设备成本高、硅片表面会有较严重的机械损伤，而金属催化湿法制绒技术易于开发、能够更有效的解决金刚线切割硅片的制绒问题，因此，湿法制绒中的金属催化腐蚀法成为较为常用的制绒方法。

金属催化腐蚀湿法工艺大致如下：制绒液制绒---脱金属清洗液除去硅片表面的固体金属颗粒---制绒液二次制绒、清洗等后处理。其中，第一步“制绒液制绒”中，制绒液里含有金属离子，其作为催化剂催化制绒反应的进行，反应完毕，金属离子成为金属颗粒附着于硅片表面，在进行第二次制绒等后处理前，需先用脱金属清洗液除去附着于硅片表面的金属颗粒。

目前，脱除金属颗粒的常用方法就是采用酸液溶解，具体是将硅片置于酸液中，酸液将硅片表面的金属颗粒溶解为金属离子，即将硅片表面的金属颗粒溶解到酸液中，从而去除硅片表面的金属颗粒。然而，随着酸液溶解时间的延长，酸液中的金属离子浓度逐渐增大，进而导致溶解反应速率下降，且金属颗粒难以完全去除、在硅片表面残留金属颗粒，影响硅片质量，使脱金属这一环节的效率大大降低，时间大大延长，且硅片质量受到影响，进而导致整个硅片制备流程的时间较长、效率较低，产品产能较低，且产品质量欠佳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种湿法黑硅硅片的处理方法及湿法黑硅硅片的制备方法，采用本发明的处理方法能够大大提高脱金属环节的脱除速率、提高产品产能，且脱除彻底，明显改善硅片质量。

本发明提供了一种湿法黑硅硅片的处理方法，包括：

在脱金属清洗液中引入电化学体系，在电化学反应下脱除制绒硅片表面的金属颗粒；

所述电化学体系以Pt片为工作电极，且以Pt片为负极。

优选的，所述电化学反应的电压≤10V。

优选的，所述脱金属清洗液为硝酸液。

优选的，所述硝酸液的质量百分浓度为10％～65％。

优选的，所述制绒硅片表面的金属颗粒为Ag颗粒或Cu颗粒。