[发明专利]兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光装置及湿法背抛光方法

说明书

本发明公开了一种兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光装置，包括载片花篮本体（1），所述载片花篮本体（1）的相对内壁上一一对应式设置有若干卡板单元（2），每一所述卡板单元（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）之间的间距与所述第二卡板（4）和第三卡板（5）之间的间距相同且均为2~3mm，相邻所述卡板单元（2）之间的间距大于所述第一卡板（3）和第二卡板（4）之间的间距且为所述第一卡板（3）和第二卡板（4）之间的间距的3~4倍。本发明还公开了一种兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光方法。本发明成本低廉、工艺稳定，黑硅结构可控且可获得极低的反射率。

技术领域

本发明涉及一种兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光装置及湿法背抛光方法，属于高发电效率晶体硅太阳能电池制备技术领域。

背景技术

通过适当的刻蚀或腐蚀的方法制备纳米尺度的各种圆锥、圆柱的森林结构或密集分布的孔洞结构，具有良好的陷光作用，能够显著降低硅片表面的反射率。具有这种结构的硅片被称为“黑硅”，被认为是可以有效提高太能能电池转化效率的结构。金属辅助催化刻蚀法属于湿法黑硅技术，一般是在硅片表面沉积如金、银、铜、铂等金属，再浸入氢氟酸(HF)和双氧水(H2O2)刻蚀液体系。在金属的诱导催化下，硅片表面形成纳米多孔硅。因为湿法黑硅反应条件为溶液体系，通常得到硅片两面结构类似的产品。

飞秒激光制备黑硅表面微结构相对规则，但设备昂贵，制备的黑硅面积小，工艺复杂。等离子体处理相比于飞秒激光作用面积大，可大规模制备，在一定程度上黑硅的形貌可控并且不依赖于晶向，可用于制备多晶硅黑硅，但设备较昂贵，黑硅表面的均匀性较难控制。采用金属辅助刻法对设备的依耐性低、制备成本低，易于实现大面积黑硅制备，重复性好、能耗低，与现有的电池生产线兼容性好。

常规硅片经过黑硅制绒后在硅片的正背面都生成了孔洞结构，这种孔洞结构在电池片生产工序的“刻蚀”工序会去掉，但依然会留下背面坑洼不平的表面，不利于电池片的背反射。本发明提供的方法可以在黑硅制绒工序就得到抛光的电池片背面，光滑背表面一直保留在了成品电池片上，可提供非常优秀的背反射效果而进一步加强电池片的光吸收利用率，得到光电转化效率更高的电池片，同时，如产线计划将黑硅技术与PERC(钝化发射极背面接触电池)技术叠加，本发明提供的方法可以完美兼容PERC工艺并省去了常规PERC电池片生产线的背抛光专门设备。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光装置，该装置对硅片的进行限制，使两片硅片之间的背靠背区域反应温度短时间内达到40～50℃，从而引起剧烈的抛光反应，实现硅片的背抛光。

本发明还提供一种兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光方法，该法成本低廉、工艺稳定，黑硅结构可控且可获得极低的反射率，半成品背表面极为光滑而具有很强的背反射效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光装置，包括载片花篮本体，所述载片花篮本体的相对内壁上一一对应式设置有若干卡板单元，每一所述卡板单元包括第一卡板、第二卡板和第三卡板，所述第一卡板和第二卡板之间的间距与所述第二卡板和第三卡板之间的间距相同且均为2～3mm，相邻所述卡板单元之间的间距大于所述第一卡板和第二卡板之间的间距且为所述第一卡板和第二卡板之间的间距的3～4倍。

兼容单/多晶黑硅的湿法背抛光方法，包括以下步骤：

S1，将硅片装入第一卡板和第二卡板之间以及所述第二卡板和第三卡板之间；

S2，在80-85℃，用氢氧化钾、双氧水及非离子型表面活性剂的体系里进行表面粗制绒；

S3，用金属盐、氢氟酸和双氧水的混合液在经表面粗制绒的硅片表面沉积金属；

S4，用多重浓度硝酸溶液对S3的表面沉积金属的硅片进行不完全脱银处理；