[发明专利]一种单晶硅片的绒面制备方法

说明书

本发明公开了一种单晶硅片的绒面制备方法，其目的在于提供一种新的采用SiO₂掩膜来制备倒金字塔形绒面结构的方法，其技术方案为(1)将单晶硅片表面有机脏污去除；(2)将步骤(1)中得到的单晶硅片进行表面氧化，生成氧化硅掩膜层；(3)将步骤(2)中得到的单晶硅片进行高温退火；氧化硅掩膜在退火后产生高密度的针孔，形成碱溶液与硅片直接接触反应的通道；(4)将步骤(3)中得到的单晶硅片进行制绒；最终在氧化硅掩膜的针孔位置形成倒金字塔形结构；(5)将步骤(4)中得到的单晶硅片去除氧化硅掩膜层，得到需要的倒金字塔形绒面；本发明在现有工业制造设备基础上简单制备倒金字塔形绒面，不增加额外的消耗，不引入额外的污染性产物。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种单晶硅片的绒面制备方法。

背景技术

在目前的太阳能电池制造工艺中，硅片的制绒是必不可少的首要步骤，良好的绒面结构能够极大改善电池对太阳光的吸收，增加发电能力。目前产业化的工艺中，对单晶电池片通常采用碱液和辅助添加剂共同对硅片表面进行各向异性腐蚀，以形成密布的金字塔型绒面结构，能极大的降低硅片的表面反射率。但金字塔型绒面结构依然具有局限性：在光照非直射和环境光多为散射光时，对光线的吸收率欠佳，而且突出的绒面更容易在后续工艺中受到划伤等破坏，导致PN结破坏，使基底裸露，影响电池片的良率和效率。

倒金字塔绒面相对于正向金字塔绒面，在弱光时的吸收能力更佳，对于光照的角度要求相对要低，因此更适合用于固定角度安装的组件上。而内陷的绒面也较不易受到后续工艺的破坏。

然而，目前大多数倒金字塔绒面的形成都是采用金属离子辅助制绒形成孔洞后再以碱溶液进行各向异性腐蚀从而形成的。这种方法所采用的药液中多含有对环境影响较大的重金属离子，如银离子、铜离子，在环保政策逐渐收紧的当下，后期对于废液的处理成本较高。而以机械手段在硅片上先行制备规则的缺陷点以便后续反应的方法，对电池片的良率有很大的不利因素，并不适合产业应用。

发明内容

本发明的目的在于：为解决现制备单晶电池片倒金字塔绒面时，因药液中多含有对环境影响较大的重金属离子，以及用机械手段制备而对电池良率有很大不利因素且不适合产业应用的问题，提供一种单晶硅片的绒面制备方法，整个制备过程不涉及重金属离子的存在，不会造成额外的废液处理压力；不需要制绒添加剂辅助制绒；方法简单易行，可直接利用现有产线设备。

本发明采用的技术方案如下：

一种单晶硅片的绒面制备方法，包括如下步骤：

(1)将单晶硅片经清洗溶液预清洗去除表面有机脏污后，烘干；

(2)将步骤(1)中得到的单晶硅片进行表面氧化，生成氧化硅掩膜层；

(3)将步骤(2)中得到的单晶硅片进行高温退火；氧化硅掩膜在退火后产生高密度的针孔，形成碱溶液与硅片直接接触反应的通道；

(4)将步骤(3)中得到的单晶硅片进行制绒；最终在氧化硅掩膜的针孔位置形成倒金字塔形结构；

(5)将步骤(4)中得到的单晶硅片去除氧化硅掩膜层，即可得到需要的倒金字塔形绒面。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述清洗溶液为KOH(浓度＜1％)与H₂O₂(3％＜浓度＜8％)的混合溶液，清洗温度60-65℃，清洗时间120-200s。

作为上述技术方案的进一步描述：