一种降低链式制绒化学品耗量的方法转让专利

申请号 : CN201910330032.0

文献号 : CN110034211B

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发明人 : 曹芳叶晓亚邹帅王栩生邢国强

申请人 : 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司阿特斯阳光电力集团股份有限公司

摘要 :

本发明公开了一种降低链式制绒化学品耗量的方法,所述方法包括:在金刚线多晶硅片的链式制绒过程中,控制所述金刚线多晶硅片的一侧表面与腐蚀液液面相距30~120um且不接触,金刚线多晶硅片的另一侧表面接触腐蚀液。采用本发明的方法可以大幅降低化学品耗量,降低成本,还可以解决现有技术两面绒面具有高反射率导致电池性能差的问题。

权利要求 :

1.一种降低链式制绒化学品耗量的方法,其特征在于,所述方法包括:在链式制绒前,对金刚线多晶硅片进行单面抛光处理,在金刚线多晶硅片的链式制绒过程中,控制所述金刚线多晶硅片的一侧表面与腐蚀液液面相距n且不接触,n大于30um小于等于120um,金刚线多晶硅片的另一侧表面接触腐蚀液,且距离腐蚀液液面m,m大于40um小于等于150um,金刚线多晶硅片的厚度为120~200um。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,金刚线多晶硅片的厚度为160~180um。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在负压抽风环境下,所述金刚线多晶硅片一侧表面与腐蚀液液面相距30~120um且不接触。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用链式制绒机,将腐蚀液置于制绒槽中,并确保制绒槽中的液面与所述金刚线多晶硅片一侧表面相距30~120um且不接触。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸和水的混合溶液。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述腐蚀液由氢氟酸、硝酸和去离子水按体积比(1~2):(3~8):(2~6)配制而成,所述氢氟酸的质量分数为48~50%,所述硝酸的质量分数为68~70%。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述氢氟酸的质量分数为49%。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述硝酸的质量分数为69%。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述腐蚀液由氢氟酸、硝酸和去离子水按体积比1.5:4:3配制而成。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用所述腐蚀液对金刚线多晶硅片的两侧表面进行制绒时,两侧表面独立地满足如下条件:温度为5~30℃,反应时间为60~300s。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用抛光液进行抛光处理。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述抛光液为碱抛光液或酸抛光液。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述抛光液为碱抛光液。

14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述碱抛光液的化学组成为:氢氧化钾和去离子水的混合液,混合液中氢氧化钠钾的质量分数为8~25%。

15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述酸抛光液为氢氟酸、硝酸和去离子水按体积比1:(4~6):(1~3)配制成的混合液,所述氢氟酸的质量分数为48~50%,所述硝酸的质量分数为68~70%。

16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述氢氟酸的质量分数为49%。

17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述硝酸的质量分数为69%。

18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用碱抛光液进行碱抛光处理,所述碱抛光处理的反应温度为40~100℃,反应时间为50~300s。

19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用链式制绒机,将抛光液置于抛光槽中,进行单面抛光处理。

20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在链式制绒前,单面抛光之后,对金刚线多晶硅片进行两侧表面清洗的步骤。

21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,采用去离子水进行清洗。

22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述清洗包括金刚线多晶硅片的两侧表面。

23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在链式制绒前,对金刚线多晶硅片进行高硬度颗粒修饰,所述高硬度为:摩氏硬度≥9。

24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述高硬度颗粒修饰的方法为:采用喷嘴喷射高硬度颗粒,或者将金刚线多晶硅片放置在含高硬度颗粒的溶液中进行超声。

25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述高硬度颗粒修饰的方法为:采用喷嘴喷射高硬度颗粒的方法。

26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述喷射使用的喷嘴内径为5~8mm,喷射压力为0.3~0.5MPa,喷射时间为2~5s。

27.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述高硬度颗粒包括碳化硅颗粒、氮化硼颗粒、碳化硼颗粒或碳化钨颗粒中的任意一种或至少两种的组合。

28.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述高硬度颗粒为碳化硅颗粒。

29.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述高硬度颗粒的粒径为5um~10um。

30.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在链式制绒前,对金刚线多晶硅片进行单面抛光处理,然后在用于制绒的一侧的表面进行高硬度颗粒修饰;

或者,在链式制绒前,依次对金刚线多晶硅片进行单面抛光处理、两侧表面清洗、对用于制绒的一侧的表面进行高硬度颗粒修饰。

31.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,高硬度颗粒修饰之后,对此修饰表面进行清洗。

32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,采用去离子水进行清洗。

33.根据权利要求1-32任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:(1)采用链式制绒机,将碱抛光液置于抛光槽中,对金刚线多晶硅片的下表面进行抛光处理,上表面不进行抛光处理,碱抛光液反应温度为40~100℃,反应时间为50~300s,经此步骤实现了对下表面的单面抛光,而上表面未经抛光,仍为原始的未经处理的表面;

所述金刚线多晶硅片的厚度为160~180um;

(2)采用水,对金刚线多晶硅片的两侧表面进行清洗;

(3)利用翻片机对金刚线多晶硅片进行180度翻转,这时硅片下表面为原始的未经处理的表面,这时硅片的上表面为经过前述抛光处理的表面;

(4)对步骤(3)所述下表面,用喷嘴均匀喷射碳化硅颗粒,然后用去离子水喷洗;

(5)对经步骤(4)处理后的下表面进行酸腐蚀从而实现制绒,将腐蚀液置于制绒槽中,调节滚轮及溢流挡板的位置以确保制绒槽中的腐蚀液液面距离所述金刚线多晶硅片表面

30~120um,在负压抽风环境下进行,始终保证腐蚀液液面不接触金刚线多晶硅片表面,下表面与腐蚀液接触,在此条件下,上表面不参与任何反应,只有下表面参与反应,所得硅片的上表面为反射率高的抛光面,下表面为反射率低的绒面结构,从而达到了降低链式制绒化学品耗量的目的;

所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸和水的混合溶液;

针对下表面的腐蚀,满足如下条件:酸腐蚀的温度为5~30℃,反应时间为60~300s;

(6)对所得金刚线多晶硅片进行去离子水清洗,吹干。

说明书 :

一种降低链式制绒化学品耗量的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种降低链式制绒化学品耗量的方法。

背景技术

[0002] 多晶硅片主要有砂浆线切割和金刚线切割两种工艺,砂浆成本高于金刚线,已逐渐淘汰,主流的为金刚线多晶硅片(即使用金刚线切割得到多晶硅片),其具有缺陷少和成
本低的优点。金刚线多晶硅片经过链式制绒机,在硅片上下两面都形成绒面结构,用D8测试
两边的反射率,基本一样,我们可以认为硅片两面消耗的化学品是一样的,两面化学品耗量
一样大,这在一定程度上提高了生产成。而且,金刚线多晶硅片经过链式制绒反射率较高,
很难制备高效的电池。
[0003] 以P型原始硅片为例,经过一系列工序,制备具有PN结的太阳能电池。我们知道太阳能电池片中接触太阳光的N表面具有低反射率的绒面结构,另一面P表面为抛光状态,即
反射率很高。这样,金刚线多晶硅硅片经过链式制绒机,在两边均有绒面结构且反射率还较
高是行不通的。
[0004] 针对上述问题,湿法黑硅技术应用而生,通过在酸制绒后增加一道工序,解决了金刚线切割多晶硅片导致的反射率过高的问题。如CN106024988A公开了一种一步法湿法黑硅
制备以及表面处理方法,包括:将去除表面损伤层后的硅片浸入腐蚀液中反应制得黑硅;将
黑硅浸入表面处理腐蚀液中进行表面优化处理,即得亚微米结构的均匀绒面的硅片;其中,
所述腐蚀液为含金属离子的浓氢氟酸、氧化剂和高分子聚合物的混合水溶液,所述表面处
理腐蚀液为含添加剂的混合酸水溶液。经过该处理,黑硅绒面表面均匀且无尖锐边界,提高
了对电池对光的吸收效率。
[0005] 但是,干法黑硅技术需要新增设备和工序,操作繁琐,成本更高;湿法黑硅(MCCE)技术使用化学试剂,存在含有重金属以及成本较高等问题。
[0006] 因此,亟需开发一种合适的方法,一方面降低化学品耗量、降低成本,另一方面使硅片的两面分别形成低反射率的绒面结构和高反射率的抛光面,在降低成本的同时提升太
阳能电池的性能。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提出一种降低链式制绒化学品耗量的方法。采用本发明的方法可以大幅降低化学品耗量,降低成本,还可以解决现有技术两面绒面具有高反射率导致电
池性能差的问题。
[0008] 为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0009] 一种降低链式制绒化学品耗量的方法,所述方法包括:在金刚线多晶硅片的链式制绒过程中,控制所述金刚线多晶硅片的一侧表面与腐蚀液液面相距n且不接触,n大于
30um,金刚线多晶硅片的另一侧表面接触腐蚀液,且距离腐蚀液液面m,m大于40um。
[0010] 所述金刚线多晶硅片的一侧表面与腐蚀液液面相距n大于30um,例如35um、40um、50um、60um、70um、80um、90um、100um、110um、120um或140um等,优选n为30~120um。所述金刚
线多晶硅片的另一侧表面接触腐蚀液且距离腐蚀液液面m大于40um,例如45um、50um、60um、
70um、80um、90um、100um、110um、120um、130um、140um、145um或160um等,优选m为40~150。
[0011] 本发明所述方法中,链式制绒机的滚轮传送金刚线多晶硅片运动,金刚线多晶硅片的下表面在腐蚀液液面以下,金刚线多晶硅片的上表面在腐蚀液液面以上。
[0012] 优选地,金刚线多晶硅片的厚度为120~200um,例如120um、135um、150um、160um、170um、180um、190um或200um等,优选为160~180um。
[0013] 由于硅片在腐蚀液反应过程中,会产生气体造成硅片上下浮动,使得腐蚀液面上下浮动不稳定。受硅片本身厚度的限制及反应过程中液面不稳定的影响,若不同时保证距
离n大于30um且距离m大于40um,由于液面不稳定,极易导致抛光侧的硅片表面时常会接触
腐蚀液,这时该侧硅片表面接触腐蚀液的地方会形成局部绒面,抛光效果不理想,进而影响
电池效率。或者导致制绒侧的硅片表面时常接触不到腐蚀液,这时形成不均匀的绒面,影响
腐蚀制绒效果,这样得到的硅表面的整体反射率会较高,进而影响电池效率。
[0014] 对于制备太阳能电池片来说,有接受太阳光的一面,有背对太阳光的一面。本发明通过对制绒工艺参数的限定,使得所得硅片表面一面为抛光侧,另一面为制绒侧。接受太阳
光的一面硅表面具有较低反射率的绒面,可以更好的吸收太阳光,增加电池效率;背对太阳
光的一面硅表面具有抛光面,减少表面复合,同时增加光进入硅片内部通过抛光面反射回
去对光进行二次吸收几率,增加电池效率。
[0015] 作为本发明方法所述发优选技术方案,在负压抽风环境下,所述金刚线多晶硅片一侧表面与腐蚀液液面相距30~120um且不接触。
[0016] 优选地,采用链式制绒机,将腐蚀液置于制绒槽(又名制绒Tank槽)中,并确保制绒槽中的腐蚀液液面与所述金刚线多晶硅片一侧表面相距30~120um且不接触。本发明可以
通过调节链式制绒机中滚轮及溢流板的位置来确保上述距离,该操作为本领域技术人员公
知,此处不再赘述。
[0017] 优选地,所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸和水的混合溶液。
[0018] 优选地,所述腐蚀液由氢氟酸、硝酸和去离子水按体积比(1~2):(3~8):(2~6)配制而成,体积比例如1:3:6、1:5:6、1:8:6、2:3:2、2:5:6或2:8:3等。所述氢氟酸的质量分
数为48~50%,优选为49%,所述硝酸的质量分数为68~70%,优选为69%。
[0019] 优选地,采用所述腐蚀液对金刚线多晶硅片的两侧表面进行制绒时,两侧表面独立地满足如下条件:温度为5~30℃,反应时间为60~300s。所述制绒时的温度例如5℃、10
℃、12℃、15℃、18℃、20℃、25℃或30℃等;反应时间例如60s、70s、80s、90s、100s、110s、
125s、150s、175s、200s、240s、260s、280s或300s等。
[0020] 作为本发明所述方法的优选技术方案,在链式制绒前,对金刚线多晶硅片进行单面抛光处理,所述抛光处理的目的是去除硅表面的有机物及损伤层。
[0021] 优选地,采用抛光液进行抛光处理。
[0022] 优选地,所述抛光液为碱抛光液或酸抛光液,优选为碱抛光液。
[0023] 优选地,所述碱抛光液的化学组成为:氢氧化钾和去离子水的混合液,混合液中氢氧化钠钾的质量分数为8~25%,质量分数例如8%、10%、12%、15%、17%、20%、21.5%、
23%或25%等。
[0024] 优选地,所述酸抛光液为氢氟酸、硝酸和去离子水按体积比1:(4~6):(1~3)配制成的混合液,体积比例如1:4:1、1:6:1、1:4:2、1:4:3、1:5:3或1:5:2等。所述氢氟酸的质量
分数为48~50%,优选为49%,所述硝酸的质量分数为68~70%,优选为69%。
[0025] 优选地,采用碱抛光液进行碱抛光处理,所述碱抛光处理的反应温度为40~100℃,反应时间为50~300s。所述抛光时的温度例如40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100
℃等;时间例如50s、65s、80s、90s、100s、120s、135s、150s、160s、180s或200s等。
[0026] 优选地,采用链式制绒机,将抛光液置于抛光槽中,进行单面抛光处理。
[0027] 作为本发明所述方法的优选技术方案,在链式制绒前,单面抛光之后,对金刚线多晶硅片进行两侧表面清洗的步骤。
[0028] 优选地,采用去离子水进行清洗。
[0029] 优选地,所述清洗包括金刚线多晶硅片的两侧表面。
[0030] 作为本发明所述方法的优选技术方案,在链式制绒前,对金刚线多晶硅片进行高硬度颗粒修饰,所述高硬度为:摩氏硬度≥9,以增加相应表面的粗糙度、损伤及缺陷区。具
体地,通过进行高硬度颗粒修饰,可以破坏硅表面原有的表面形态,增加对金刚线硅片表面
的粗糙度,还可以在硅表面均匀引入更多的表面缺陷。
[0031] 由于硅片采用金刚线切割,其硅表面存在脆性缺陷区和塑性光滑区,脆性缺陷区的损伤及缺陷多,易于制绒,制绒后结构深且反射率低;而塑性光滑区损伤及缺陷少,不易
制绒,制绒后结构浅且反射率高,硅片整体制绒效果较差。通过进行高硬度颗粒修饰,对硅
表面的原有形貌进行重组且形成具有均匀的损伤缺陷区,所得硅片经过腐蚀液的处理可以
获得很好的制绒效果,具有低反射率的绒面结构。
[0032] 优选地,所述高硬度颗粒修饰的方法为:采用喷嘴喷射高硬度颗粒,或者将金刚线多晶硅片放置在含高硬度颗粒的溶液中进行超声。采用高硬度颗粒修饰增加硅表面的粗糙
度,引入缺陷,采用常规酸制绒腐蚀即可得到较低的反射率,获得的制绒效果与黑硅技术的
制绒效果相当。
[0033] 更优选地,采用喷嘴喷射高硬度颗粒的方法进行修饰,所述喷射为均匀喷射。该优选技术方案相当于撞击硅表面,对硅表面的原有形貌进行重组且形成具有均匀的损伤缺陷
区,这时候的硅片经过腐蚀液可以有很好的制绒效果,具有低反射率的绒面结构。
[0034] 优选地,所述喷射使用的喷嘴内径为5~8mm,例如5mm、6mm、7mm、7.5mm或8mm等;喷射压力为0.3~0.5MPa,例如0.3 MPa、0.35MPa、0.4MPa或0.5MPa等;喷射时间为2~5s,例如
2s、4s或5s等。
[0035] 优选地,所述高硬度颗粒包括碳化硅颗粒、氮化硼颗粒、碳化硼颗粒或碳化钨颗粒中的任意一种或至少两种的组合,但并不限于上述列举的高硬度颗粒,其他高硬度且不溶
于水的颗粒也可用于本发明,优选为碳化硅颗粒。
[0036] 优选地,所述高硬度颗粒的粒径为5um~10um,例如5um、6um、8um、9um或10um等。
[0037] 作为本发明所述方法的优选技术方案,在链式制绒前,对金刚线多晶硅片进行单面抛光处理,然后在此面进行高硬度颗粒修饰。
[0038] 或者,在链式制绒前,依次对金刚线多晶硅片进行单面抛光处理、两侧表面清洗、对抛光一侧的表面进行高硬度颗粒修饰。
[0039] 优选地,高硬度颗粒修饰之后,对此修饰表面进行清洗,去除残留在硅表面的硅颗粒及高硬度颗粒(比如碳化硅颗粒)。
[0040] 优选地,采用去离子水进行清洗。
[0041] 作为本发明所述方法的进一步优选技术方案,所述方法包括以下步骤:
[0042] (1)采用链式制绒机,将碱抛光液置于抛光槽中,对金刚线多晶硅片的下表面进行抛光处理,上表面不进行抛光处理,碱抛光液反应温度为40~100℃,反应时间为50~300s,
经此步骤实现了对下表面的单面抛光,而上表面未经抛光,仍为原始的未经处理的表面;
[0043] 所述金刚线多晶硅片的厚度为160~180um;
[0044] (2)采用水,对金刚线多晶硅片的两侧表面进行清洗;
[0045] (3)利用翻片机对金刚线多晶硅片进行180度翻转,这时硅片下表面为原始的未经处理的表面(也即原上表面),这时硅片的上表面为经过前述抛光处理的表面(也即原下表
面);
[0046] (4)对步骤(3)所述下表面,用喷嘴均匀喷射碳化硅颗粒,然后用去离子水喷洗;
[0047] (5)对经步骤(4)处理后的下表面进行酸腐蚀从而实现制绒,将腐蚀液置于制绒槽中,调节滚轮及溢流挡板的位置以确保制绒槽中的腐蚀液液面距离所述金刚线多晶硅片表
面30~120um,在负压抽风环境下进行,始终保证腐蚀液液面不接触金刚线多晶硅片表面,
下表面与腐蚀液接触,在此条件下,上表面不参与任何反应,只有下表面参与反应,所得硅
片的上表面为反射率高的抛光面,下表面为反射率低的绒面结构,从而达到了降低链式制
绒化学品耗量的目的;
[0048] 所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸和水的混合溶液;
[0049] 针对下表面的腐蚀,满足如下条件:酸腐蚀的温度为5~30℃,反应时间为60~300s;
[0050] (6)对所得金刚线多晶硅片进行去离子水清洗,吹干。
[0051] 与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0052] (1)本发明通过控制硅片在链式制绒机制绒过程中,控制所述金刚线多晶硅片的一侧表面与腐蚀液液面相距n且不接触,n大于30um,金刚线多晶硅片的另一侧表面接触腐
蚀液,且距离腐蚀液液面m,m大于40um,可以有效降低化学品耗量,降低成本,还可以解决现
有技术两面绒面具有高反射率导致电池性能差的问题。
[0053] (2)通过在链式制绒前增加单面抛光处理,去除硅片一边的表面损伤层,有利于后续的硅片另一侧表面的单面腐蚀制绒。如果没有进行单面抛光处理,直接对另一侧表面进
行单面腐蚀制绒,后续经过一系列工序做成硅太阳能电池片,会因为硅片在制绒端一边没
有去除表面损伤层会带来严重表面复合造成效率非常低;如果在制绒前为双面抛光处理,
为了达到与单面相同的抛光效果,需要消耗更多的抛光液,这样就增加了化学成本。
[0054] (3)通过对硅片喷射碳化硅颗粒,均匀引入易于反应的损伤、缺陷区,确保后续获得良好的制绒效果。

具体实施方式

[0055] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0056] 实施例1
[0057] 本实施例提供一种降低链式制绒化学品耗量的方法,所述方法包括以下步骤:
[0058] (1)采用链式制绒机,将碱抛光液置于抛光槽中,对金刚线多晶硅片(厚度160um)的下表面进行抛光处理,上表面不进行抛光处理,碱抛光液反应温度为50℃,反应时间为
260s,经此步骤实现了对下表面的单面抛光,而上表面未经抛光,仍为原始的未经处理的表
面;
[0059] (2)采用去离子水,对金刚线多晶硅片的两侧表面进行清洗;
[0060] (3)利用翻片机对金刚线多晶硅片进行180度翻转,这时硅片下表面为原始的未经处理的表面,这时硅片的上表面为经过前述抛光处理的表面;
[0061] (4)对步骤(3)所述下表面,用喷嘴均匀喷射碳化硅颗粒,所喷射的碳化硅颗粒粒径为6um,喷嘴内径为7mm,喷射压力为0.35MPa,喷射时间为2s,然后用去离子水喷洗;
[0062] (5)对经步骤(4)处理后的下表面进行酸腐蚀从而实现制绒,将腐蚀液置于制绒槽中,并确保制绒槽中的腐蚀液液面距离所述金刚线多晶硅片上表面n=30um且不接触,在负
压抽风环境下进行,始终保证腐蚀液液面不接触金刚线多晶硅片表面,下表面与腐蚀液接
触且距离腐蚀液液面m=130um,在此条件下,上表面不参与任何反应,只有下表面参与反
应,所得硅片的上表面为反射率高的抛光面,下表面为反射率低的绒面结构,从而达到了降
低链式制绒化学品耗量的目的;
[0063] 针对下表面的腐蚀,满足如下条件:酸腐蚀的温度为10℃,反应时间为200s;
[0064] (6)对所得金刚线多晶硅片进行去离子水清洗,吹干。
[0065] 实施例2
[0066] 本实施例提供一种降低链式制绒化学品耗量的方法,所述方法包括以下步骤:
[0067] (1)采用链式制绒机,将碱抛光液置于抛光槽中,对金刚线多晶硅片(厚度180um)的下表面进行抛光处理,上表面不进行抛光处理,碱抛光液反应温度为100℃,反应时间为
50s,经此步骤实现了对下表面的单面抛光,而上表面未经抛光,仍为原始的未经处理的表
面;
[0068] (2)采用去离子水,对金刚线多晶硅片的两侧表面进行清洗;
[0069] (3)利用翻片机对金刚线多晶硅片进行180度翻转,这时硅片下表面为原始的未经处理的表面,这时硅片的上表面为经过前述抛光处理的表面;
[0070] (4)对步骤(3)所述下表面,用喷嘴均匀喷射氮化硼颗粒,所喷射的碳化硅颗粒粒径为8um,喷嘴内径为7mm,喷射压力为0.35MPa,喷射时间为2s,然后用去离子水喷洗;
[0071] (5)对经步骤(4)处理后的下表面进行酸腐蚀从而实现制绒,将腐蚀液置于制绒槽中,并确保制绒槽中的腐蚀液液面距离所述金刚线多晶硅片上表面n=70um且不接触,在负
压抽风环境下进行,始终保证腐蚀液液面不接触金刚线多晶硅片表面,下表面与腐蚀液接
触且距离腐蚀液液面m=110um,在此条件下,上表面不参与任何反应,只有下表面参与反
应,所得硅片的上表面为反射率高的抛光面,下表面为反射率低的绒面结构,从而达到了降
低链式制绒化学品耗量的目的;
[0072] 针对下表面的腐蚀,满足如下条件:酸腐蚀的温度为20℃,反应时间为100s;
[0073] (6)对所得金刚线多晶硅片进行去离子水清洗,吹干。
[0074] 实施例3
[0075] 本实施例提供一种降低链式制绒化学品耗量的方法,所述方法包括以下步骤:
[0076] (1)采用链式制绒机,将碱抛光液置于抛光槽中,对金刚线多晶硅片(厚度170um)的下表面进行抛光处理,上表面不进行抛光处理,碱抛光液反应温度为70℃,反应时间为
150s,经此步骤实现了对下表面的单面抛光,而上表面未经抛光,仍为原始的未经处理的表
面;
[0077] (2)采用去离子水,对金刚线多晶硅片的两侧表面进行清洗;
[0078] (3)利用翻片机对金刚线多晶硅片进行180度翻转,这时硅片下表面为原始的未经处理的表面,这时硅片的上表面为经过前述抛光处理的表面;
[0079] (4)对步骤(3)所述下表面,用喷嘴均匀喷射碳化硅颗粒,所喷射的碳化硅颗粒粒径为7um,喷嘴内径为7mm,喷射压力为0.35MPa,喷射时间为2s,然后用去离子水喷洗;
[0080] (5)对经步骤(4)处理后的下表面进行酸腐蚀从而实现制绒,将腐蚀液置于制绒槽中,并确保制绒槽中的腐蚀液液面距离所述金刚线多晶硅片上表面n=100um且不接触,在
负压抽风环境下进行,始终保证腐蚀液液面不接触金刚线多晶硅片表面,下表面与腐蚀液
接触且距离腐蚀液液面m=70um,在此条件下,上表面不参与任何反应,只有下表面参与反
应,所得硅片的上表面为反射率高的抛光面,下表面为反射率低的绒面结构,从而达到了降
低链式制绒化学品耗量的目的;
[0081] 针对下表面的腐蚀,满足如下条件:酸腐蚀的温度为15℃,反应时间为240s;
[0082] (6)对所得金刚线多晶硅片进行去离子水清洗,吹干。
[0083] 实施例4
[0084] 除将碳化硅替换为碳化硼外,其他方法和条件与实施例3相同。
[0085] 实施例5
[0086] 除将步骤(5)所述距离n由100um调整为90um外,其他方法和条件与实施例3相同。
[0087] 对比例1
[0088] 除不进行步骤(1)-(3),而直接对下表面进行喷射碳化硅颗粒的步骤外,其他方法和条件与实施例3相同。
[0089] 对比例2
[0090] 除不喷射碳化硅颗粒外,其他制备方法和条件与实施例3相同。
[0091] 对比例3
[0092] 除将步骤(5)所述距离n由30um调整为5um外,其他方法和条件与实施例1相同。
[0093] 对比例4
[0094] 除将步骤(5)所述距离由30um调整为150um外,其他方法和条件与实施例1相同。
[0095] 对比例5
[0096] 除步骤(5)既对下表面进行酸法制绒,又对上表面进行酸法制绒外,其他方法与对比例1相同。
[0097] 检测:用D8测试金刚线多晶硅片制绒面的反射率,将制绒后的金刚线多晶硅片经过扩散、刻蚀、镀膜及金属化等工序制备成金刚线多晶硅太阳能电池片,并测试效率。
[0098] 表1
[0099]
[0100]
[0101] 通过实施例1-5和对比例1-5可知,实施例3中相对于对比例1,金刚线多晶硅片不仅进行单面腐蚀制绒,另一面也进行抛光处理,硅表面的损伤层及有机物有效去处,不会带
来表面复合,开压和短路电流会比较高,从而效率偏高0.8%;实施例3相对于对比例2,先向
金刚线多晶硅片喷射氮化硅颗粒对其进行表面粗造化,再直接用酸腐蚀表面,制绒面的反
射率有效降低,短路电流较高,从而效率高0.56%;对比例3相对于实施例1,缩小腐蚀液与
硅上表面距离高度到5um,在反应过程中,腐蚀液面上下波动,这时腐蚀液会腐蚀上表面,形
成绒面结构,降低上表面的反射率,影响上表面的抛光效果,这样做成的电池片不利于背表
面的钝化效果,一定程度会降低其效率,效率偏低0.07%;对比例4相对于实施例1,增加腐
蚀液与硅上表面高度,这样硅下表面有可能不会接触到腐蚀液,影响制绒效果,制绒面的反
射率会升高,效率也会偏低0.35%;对比例5中对硅两面都进行酸腐蚀制绒,这样化学品耗
量是实施例1的两倍。
[0102] 申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的
技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的
添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。