專利名稱：一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制備太陽能電池用多晶硅絨面的酸腐蝕溶液，以及一種利用該酸腐蝕溶液制備太陽能電池用多晶硅絨面的方法。
背景技術：
中國第200410064831.1號發(fā)明專利申請公開了一種制備多晶硅絨面的方法，該方法通過用酸腐蝕溶液替代傳統(tǒng)的NaOH和KOH腐蝕液，在去除切割加工過程中多晶硅片表面產生的損傷層的同時，保留多晶硅本體表面原貌，從而在去除損傷層后的多晶硅表面形成所需的絨面。雖然該方法能夠滿足大規(guī)模制備多晶硅絨面的要求，但由于其所用酸腐蝕溶液中的氧化劑為CrO3或K2Cr2O7或它們的混合物，因此存在生產過程中所產生的廢水的處理成本比較高、特別是廢水中的重金屬的排放對環(huán)境污染危害比較大的缺陷。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的首要目的是提供一種生產中所產生的廢酸容易處理且處理成本很低的酸腐蝕溶液，本發(fā)明進一步的目的是提供一種使用本發(fā)明酸腐蝕溶液制備多晶硅絨面的方法。
為達到上述目的，本發(fā)明一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液為由氧化劑和氫氟酸溶液混合制成，所述氧化劑為硝酸鹽或亞硝酸鹽。
優(yōu)選地，所述硝酸鹽為硝酸鈉或硝酸鉀或硝酸銨，所述亞硝酸鹽為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀或亞硝酸銨。
優(yōu)選地，所述氧化劑濃度為0.1-10摩爾/升，所述氫氟酸濃度為10-25摩爾/升。
優(yōu)選地，所述氧化劑濃度為0.3-5摩爾/升，所述氫氟酸濃度為15-22摩爾/升。
一種使用上述酸腐蝕溶液制備多晶硅絨面的方法，具體為將切割成的多晶硅片放入酸腐蝕溶液中進行腐蝕反應，反應時間為30秒-20分鐘，酸腐蝕溶液的溫度為-10℃-25℃。
優(yōu)選地，所述反應溫度為0℃-15℃。
優(yōu)選地，所述反應時間為1分鐘-10分鐘。
采用本發(fā)明酸腐蝕溶液進行多晶硅絨面的制備，不僅生產中產生的廢酸通過一般的中和反應即可進行有效處理，而且消除了排放廢液中的重金屬對環(huán)境的危害。采用本發(fā)明酸腐蝕溶液的多晶硅絨面制備方法既適用于間隙操作的大規(guī)模生產，也適用于連續(xù)操作的大規(guī)模生產。


圖1為實施例1腐蝕后的多晶硅絨面電鏡掃描放大圖；圖2為實施例2腐蝕后的多晶硅絨面電鏡掃描放大圖；圖3為實施例3腐蝕后的多晶硅絨面電鏡掃描放大圖。
具體實施例方式
實施例1，加5摩爾KNO3到濃度20摩爾/升的氫氟酸溶液中，混合均勻，把溶液溫度控制在20度，放入利用線切割切制的125*125的多晶硅片，腐蝕10分鐘。然后把該多晶硅片制成太陽能電池。該太陽能電池的轉換效率、填充因子、開路電壓和電流分別為14.49％、0.765、598毫伏和4.95安培。腐蝕后的多晶硅表面形態(tài)如附圖1所示。
實施例2加2.34摩爾NH4NO2到1升20摩爾/升的氫氟酸，混合均勻，把溶液溫度控制在-10度，放入125*125的多晶硅片，腐蝕20分鐘。然后把該多晶硅片制成太陽能電池。該太陽能電池的轉換效率，填充因子，開路電壓和電流分別為15.38％，0.768，611毫伏和5.12安培。腐蝕后的多晶硅表面形態(tài)如附圖2所示。
實施例3加1.17摩爾NaNO3到1升20摩爾/升的氫氟酸，混合均勻，把溶液溫度控制在10度，然后再加入0.15摩爾的NaNO2。放入125*125的多晶硅片，腐蝕20分鐘。然后把該多晶硅片制成太陽能電池。該太陽能電池的轉換效率，填充因子，開路電壓和電流分別為15.03％，0.771，608毫伏和5.01安培。腐蝕后的多晶硅表面形態(tài)如附圖3所示。
本發(fā)明酸腐蝕溶液中氧化劑和氫氟酸的濃度，以及進行多晶硅絨面制備時的溶液溫度和腐蝕時間，并不僅限于本發(fā)明實施例中所披露的取值范圍，根據本發(fā)明的教導和對腐蝕后的多晶硅具體性能的要求，可對所涉及的濃度、溫度、時間等參數的取值進行適當調整。如根據氫氟酸溶液的濃度以及溶液中氧化劑含量高低的不同，可適當延長和提高或縮短和降低腐蝕的時間和溫度，以得到具有所需絨面的多晶硅。
對于氧化劑、氫氟酸的濃度和溶液溫度、腐蝕時間的具體取值，其中采用10-25摩爾/升濃度的氫氟酸溶液尤其15-22摩爾/升濃度的氫氟酸溶液，并且將其中溶入的氧化劑濃度控制在0.1-10摩爾/升尤其是0.3-5摩爾/升，同時將溶液溫度控制在-10℃-25℃特別是0℃-15℃范圍，以及將腐蝕時間控制在30秒-20分鐘特別是1分鐘-10分鐘，可達到所需的腐蝕效果，同時滿足生產效率的要求。
權利要求
1.一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液，該酸腐蝕溶液為由氧化劑和氫氟酸溶液混合制成，其特征在于，所述氧化劑為硝酸鹽或亞硝酸鹽。
2.如權利要求1所述的一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液，其特征在于，所述硝酸鹽為硝酸鈉或硝酸鉀或硝酸銨，所述亞硝酸鹽為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀或亞硝酸銨。
3.如權利要求1所述的一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液，其特征在于，所述氧化劑濃度為0.1-10摩爾/升，所述氫氟酸濃度為10-25摩爾/升。
4.如權利要求1所述的一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液，其特征在于，所述氧化劑濃度為0.3-5摩爾/升，所述氫氟酸濃度為15-22摩爾/升。
5.一種使用如權利要求1或2或3所述酸腐蝕溶液制備多晶硅絨面的方法，其特征在于，具體為將切割成的多晶硅片放入酸腐蝕溶液中進行腐蝕反應，反應時間為30秒-20分鐘，酸腐蝕溶液的溫度為-10℃-25℃。
6.如權利要求4所述的一種制備多晶硅絨面的方法，其特征在于，所述反應溫度為0℃-15℃。
7.如權利要求4所述的一種制備多晶硅絨面的方法，其特征在于，所述反應時間為1分鐘-10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制備多晶硅絨面的酸腐蝕溶液及其使用方法，所述溶液為由氧化劑和氫氟酸溶液混合制成，所述氧化劑為硝酸鹽或亞硝酸鹽。所述使用方法具體為將切割成的多晶硅片放入酸腐蝕溶液中進行腐蝕反應，反應時間為30秒－20分鐘，酸腐蝕溶液的溫度為－10℃－25℃，所述反應時間、酸腐蝕溶液的溫度與酸腐蝕溶液中氧化劑和氫氟酸的濃度相協(xié)調，以達到去除由線切割多晶硅而產生的損傷層的目的。采用本發(fā)明酸腐蝕溶液進行多晶硅絨面的制備，既適用于間隙操作的大規(guī)模生產，也適用于連續(xù)操作的大規(guī)模生產，同時生產中產生的廢酸很容易處理。
文檔編號H01L21/461GK1821446SQ20061006567
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權日2006年3月21日
發(fā)明者季靜佳, 覃榆森, 施正榮 申請人:無錫尚德太陽能電力有限公司