用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液、制絨方法、太陽能電池片及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液、制絨方法、太陽能電池片及其制作方法。該用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液包括堿溶液和制絨添加劑，制絨添加劑為無醇添加劑。本發(fā)明擯棄了常規(guī)堿性制絨液中所采用的對(duì)人體和環(huán)境有害的異丙醇，僅采用堿溶液和無醇添加劑組成的無醇?jí)A性制絨液對(duì)金剛石線切割得到的單晶硅片進(jìn)行表面制絨就可以將硅片表面的腐蝕深度較容易地控制在5～7.5μm范圍內(nèi)，同時(shí)保證腐蝕的速率，增強(qiáng)了腐蝕的各向異性，制絨后得到的硅片表面的金字塔織構(gòu)體積小且大小均勻一致，使得硅片表面的反射率降低了1%左右，增加了硅片表面對(duì)光的吸收，提高了太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液、制絨方法、太陽能電池片及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液、制絨方法、太陽能電池片及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽能電池片的制作過程中，為了提高太陽能電池的性能和效率，需要在硅片表面制作絨面，有效的絨面結(jié)構(gòu)可使得入射太陽光在硅片表面多次反射和折射，改變?nèi)肷涔庠谕奁械那斑M(jìn)方向，一方面延長了光程，增加了娃片對(duì)紅外光的吸收率；另一方面使得更多的光子在靠近P_n結(jié)附近的區(qū)域被吸收產(chǎn)生光生載流子，這些光生載流子更容易被收集，因此增加了光生載流子的收集效率。因此，制絨是制作太陽能電池的重要步驟，是制作具有減少反射功能的硅表面的有效方法，因此，在太陽能電池的制作過程中，一般都采用制絨的方式將硅片表面織構(gòu)化，利用表面的陷光作用促進(jìn)太陽光的吸收，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0003]硅片制絨分為酸制絨和堿制絨，酸制絨即采用酸溶液(硝酸、鹽酸、氫氟酸等)對(duì)硅片進(jìn)行各向同性腐蝕，一般應(yīng)用于多晶硅電池的制絨；而堿制絨采用堿溶液對(duì)單晶硅各向異性腐蝕，單晶硅電池的絨面通常是利用堿制絨形成，利用堿溶液對(duì)硅片的不同表面不同的腐蝕速率，如對(duì)(111)晶面腐蝕較慢，而對(duì)(100)晶面腐蝕較快。當(dāng)采用堿溶液對(duì)硅片表面腐蝕時(shí)，由于各項(xiàng)異性腐蝕特性，會(huì)在硅片表面形成金字塔、倒金字塔等表面組織化結(jié)構(gòu)，這些形成的金字塔型 織構(gòu)化表面使入射光多次反射，大大加強(qiáng)了光的吸收，提高了轉(zhuǎn)換效率。
[0004]相對(duì)于單晶硅，多晶硅具有低成本的突出優(yōu)勢(shì)，在近年來的太陽能電池市場(chǎng)中占有著較大的比例。但是多晶硅中晶粒取向具有隨機(jī)性，且存在大量晶界及缺陷，作為電池的基體材料，質(zhì)量不及單晶娃。另一方面，由于多晶娃片中各晶粒的取向不一，在后續(xù)電池片制作過程中，不能使用綜合效益很好的堿制絨方法。在生產(chǎn)中，對(duì)于多晶硅一般采用各向同性的酸制絨方式，通過改進(jìn)已經(jīng)能起到較好的織構(gòu)化效果，但是跟堿制絨相比，還是存在較大差距。
[0005]考慮到單晶硅具有低缺陷、高轉(zhuǎn)換效率、高效性等優(yōu)點(diǎn)，其轉(zhuǎn)換效率高達(dá)19%以上，特別是堿制絨方法的廣泛應(yīng)用使得單晶硅電池片更具優(yōu)勢(shì)，單晶硅片經(jīng)過堿制絨在1000nm波長處，其反射率能夠保持在10%以下，相對(duì)于多晶硅電池具有更優(yōu)異的性能，故在生產(chǎn)上具有較高的生產(chǎn)價(jià)值。
[0006]目前主要采用常規(guī)多線單向切割工藝使用砂漿及鋼線對(duì)硅錠進(jìn)行切割，切割時(shí)會(huì)在娃片表面產(chǎn)生一定的損傷層，該損傷層較深，一般為5~11 y m,如果該損傷層不能夠被有效地去除掉，必將會(huì)影響電池的轉(zhuǎn)換效率，故生產(chǎn)中一般采用如下方法對(duì)上述常規(guī)切割方法得到的單晶硅進(jìn)行處理:預(yù)清洗一〉水洗一> 制絨一〉水洗一> 酸洗(氫氟酸和鹽酸)一>酸洗(氫氟酸)-> 熱水冼一> 慢提拉一〉熱風(fēng)干燥。該操作步驟中采用堿制絨制作表面的陷光結(jié)構(gòu)，反射率為9.1~10%。堿制絨是指制絨槽內(nèi)裝有氫氧化鉀或氫氧化鈉、異丙醇與制絨添加劑的混合溶液，然后將水洗后的硅片浸泡進(jìn)制絨槽內(nèi)制絨，制絨槽內(nèi)硅與堿溶液發(fā)生如下反應(yīng):Si+2H20+20H_=Si02(0H)2+2H2。制絨過程中因?yàn)橛挟惐己椭平q添加劑的參與反應(yīng)不太劇烈，異丙醇可以降低硅片表面張力，減少氣泡在硅表面的吸附，促進(jìn)氫氣泡的釋放，使制絨后形成的金字塔織構(gòu)更加均勻一致。 [0007]但是隨著金剛石線切割硅片的廣泛應(yīng)用，考慮到金剛石線切割硅片具有較多的優(yōu)勢(shì)，人們不再采用現(xiàn)有的多線單向切割工藝。但目前所存在的問題是金剛石線切割后的硅片表面損傷層減小，如果再采用上述堿性制絨液進(jìn)行制絨，會(huì)導(dǎo)致硅片表面的腐蝕速率變慢且不均勻，使得腐蝕深度不合格，最終導(dǎo)致硅片表面組織化結(jié)構(gòu)金字塔的大小不均勻，進(jìn)而降低了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。加上異丙醇為無色透明揮發(fā)性液體，有似乙醇和丙酮混合物的氣味，其蒸汽能對(duì)眼睛、鼻子和咽喉產(chǎn)生輕微刺激，也能通過皮膚被人體吸收，并且異丙醇易揮發(fā)，因此在生產(chǎn)過程中對(duì)設(shè)備的密閉性要求高，經(jīng)處理后含有異丙醇的廢液也是行業(yè)的重要污染源之一，后續(xù)污染處理費(fèi)用較高，不符合企業(yè)的節(jié)能減排和綠色無污染的要求。
[0008]因此，為了提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率，有必要開發(fā)一種適合金剛石線切割硅片且對(duì)人體和環(huán)境無害的制絨工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在提供一種用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液、制絨方法、太陽能電池片及其制作方法，采用無醇?jí)A性制絨液對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片表面制絨后得到的絨面上的金字塔結(jié)構(gòu)較小且均勻一致，降低了硅片的表面反射率，提高了太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液，無醇?jí)A性制絨液包括堿溶液和制絨添加劑，制絨添加劑為無醇添加劑。
[0011 ] 進(jìn)一步地，在無醇?jí)A性制絨液中，堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為1.5~7%，制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.3~0.8%。
[0012]進(jìn)一步地，在無醇?jí)A性制絨液中，堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為3%~5%，制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.4~0.65%。
[0013]進(jìn)一步地，在無醇?jí)A性制絨液中，堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為4%，制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.5%。
[0014]進(jìn)一步地，無醇添加劑包括表面活性劑、絨面生長調(diào)節(jié)劑和消泡劑。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種單晶硅片的堿性制絨方法，包括以下步驟:SI，配制上述任一種的無醇?jí)A性制絨液；S2，將金剛石線切割后的單晶硅片置于無醇?jí)A性制絨液中制絨；以及S3，取出單晶硅片，水洗，酸洗，干燥，得到制絨后的單晶硅片。
[0016]進(jìn)一步地，將金剛石線切割后的單晶硅片置于無醇?jí)A性制絨液中之前對(duì)單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗和水洗。
[0017]進(jìn)一步地，將金剛石線切割后的單晶硅片置于無醇?jí)A性制絨液中后，將無醇?jí)A性制絨液加熱至80°C~90°C保持13~17分鐘。
[0018]進(jìn)一步地，制絨的過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為150~250ml/100片。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種太陽能電池片制作方法，包括對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行制絨，該制絨步驟采用上述任一種的堿性制絨方法制絨。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片為采用上述太陽能電池片的制作方法制作而成。
[0021]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，擯棄了常規(guī)堿性制絨液中所采用的對(duì)人體和環(huán)境有害的異丙醇，僅采用堿溶液和無醇添加劑組成的無醇?jí)A性制絨液對(duì)金剛石線切割得到的單晶硅片進(jìn)行表面制絨就可以將硅片表面的腐蝕深度較容易地控制在5~7.5 y m范圍內(nèi)，同時(shí)保證腐蝕的速率，增強(qiáng)了腐蝕的各向異性，制絨后得到的硅片表面的金字塔織構(gòu)體積小且大小均勻一致，使得硅片表面的反射率降低了 1%左右，增加了硅片表面對(duì)光的吸收，提高了太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1為采用現(xiàn)有技術(shù)的制絨方法制作的單晶硅片表面的掃描電鏡圖；
[0024]圖2為采用本發(fā)明的制絨方法制作的單晶硅片表面的掃描電鏡圖；以及
[0025]圖3為采用本發(fā)明的制絨方法與采用現(xiàn)有技術(shù)中的制絨方法制作的單晶硅片表面的反射率變化趨勢(shì)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖 突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0027]為了解決采用常規(guī)的制絨工藝對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片制絨時(shí)腐蝕速率下降，腐蝕深度降低以及制絨后硅片表面的金字塔結(jié)構(gòu)大小不均勻一致的問題，本發(fā)明提供了一種用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液，該無醇?jí)A性制絨液由堿溶液和制絨添加劑組成，制絨添加劑為無醇添加劑。
[0028]本發(fā)明擯棄了常規(guī)堿性制絨液中所采用的異丙醇，僅采用堿溶液和無醇添加劑組成的無醇?jí)A性制絨液對(duì)金剛石線切割得到的單晶硅片進(jìn)行表面制絨，就可以將硅片表面的腐蝕深度較容易地控制在5~7.5 范圍內(nèi)，同時(shí)保證了腐蝕的速率，增強(qiáng)了腐蝕的各向異性，制絨后得到的硅片表面的金字塔織構(gòu)體積小且大小均勻一致，使得硅片表面的反射率降低了 1%左右，增加了硅片表面對(duì)光的吸收，提高了太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0029]其中堿溶液為氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液，本發(fā)明優(yōu)選但并不局限于上述堿溶液，采用上述堿溶液對(duì)材料有各向異性腐蝕性，可以更好地與硅表面腐蝕制絨，進(jìn)而形成組織均勻的金字塔織構(gòu)的陷光絨面，同時(shí)還可以較好地去除硅片表面的油污及線鋸損傷層。
[0030]為了避免堿性制絨液對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生不利影響，本發(fā)明選擇無醇添加劑，無醇添加劑的最大特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境友好，無醇添加劑主要由表面活性劑、絨面生長調(diào)節(jié)劑以及消泡劑三部分組成，具體成分主要為苯甲酸鈉、抗壞血酸、氫氧化鈉和水等。其中表面活性劑主要用來增強(qiáng)硅片表面親水性，加速硅片腐蝕及表面氣泡脫離，去除硅片表面油污；絨面生長調(diào)節(jié)劑主要用來控制硅片在堿液中的腐蝕速度，增強(qiáng)晶面間各項(xiàng)異性；消泡劑主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)IPA的作用，消除硅片表面的氣泡脫，并輔助改善絨面金字塔外形，提升反應(yīng)的各向異性。無機(jī)添加劑中含有大量有機(jī)基團(tuán)，可作為硅片表面的成核點(diǎn)，大大提高“金字塔”的成核密度。另外，無醇添加劑的使用還可對(duì)硅片表面進(jìn)行改性從而有效防止硅片清洗不干凈、清洗劑殘留而引起的色斑、絨面偏小等異常。
[0031]可見，本發(fā)明擯棄了現(xiàn)有技術(shù)中堿性制絨液中所添加的異丙醇，僅采用堿溶液與無醇添加劑對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片制絨，同樣保證了腐蝕速率，較容易地使硅片表面的腐蝕深度控制在5~7.5 ii m范圍內(nèi)，同時(shí)降低娃片表面的張力,減少氣泡在娃表面的吸附，促進(jìn)氫氣泡的釋放，增強(qiáng)了腐蝕的各向異性，使制絨后的金字塔織構(gòu)更加均勻一致，同時(shí)還可以增加液體的粘稠度，減弱KOH溶液對(duì)硅片的腐蝕力度，增強(qiáng)腐蝕的各向異性，同時(shí)精簡了制作程序，減少了環(huán)境的污染。
[0032]為了使得腐蝕速率與腐蝕深度更好地符合制絨需求，使得制絨后硅片表面金字塔織構(gòu)體積大小更加均勻一致，較大程度地降低硅片表面的反射率，根據(jù)本發(fā)明的一種典型實(shí)施方式，在無醇?jí)A性制絨液中，堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為1.5~7%，制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.3~0.8%。優(yōu)選地，在無醇?jí)A性制絨液中，堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為3~5%，制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.4~0.65%。進(jìn)一步優(yōu)選地，在無醇?jí)A性制絨液中，堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為4%，制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.5%。本發(fā)明將堿溶液與制絨添加劑控制在上述比例范圍內(nèi)，使得兩相平衡，從而得到了更加有利于提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的金字塔織構(gòu)形貌。[0033]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提高了一種用于單晶硅的堿性制絨方法，包括以下步驟:SI，配制上述任一種的無醇?jí)A性制絨液；S2，將金剛石線切割后的單晶硅片置于無醇?jí)A性制絨液中制絨；以及S3，取出單晶硅片，水洗，酸洗，干燥，得到制絨后的單晶硅片。該制作方法操作簡單，適用于成本較低的槽式制絨設(shè)備。
[0034]在制絨過程中無醇?jí)A性制絨液不斷地被消耗，無醇?jí)A性制絨液的濃度處于不斷變化的狀態(tài)，為了不影響其制絨效果，需要補(bǔ)充無醇?jí)A性制絨液使其濃度滿足制絨的要求。優(yōu)選地，制絨過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為150~250ml/100片。如果補(bǔ)液量高于250ml/100片，則會(huì)過度減弱KOH溶液對(duì)硅片的腐蝕力度，不能很好地形成金字塔結(jié)構(gòu)；相反，如果補(bǔ)液量低于150ml/100片，則會(huì)造成腐蝕不均勻，金字塔大小均勻不一。
[0035]優(yōu)選地，將金剛石線切割后的單晶硅片置于堿性制絨液中浸泡之前對(duì)待制絨單晶硅片依次進(jìn)行預(yù)清洗和水洗。通過預(yù)清洗可以將金剛石石線切割后的有機(jī)雜質(zhì)清洗掉，通過水洗可以洗去預(yù)清洗后殘留在硅片表面上的藥液，預(yù)清洗工藝可以增加硅片對(duì)入射光的吸收，有利于提高電池的短路電流，對(duì)提升電池光電轉(zhuǎn)換效率具有重要意義。
[0036]將金剛石線切割并預(yù)清洗和水洗后的單晶硅片置于無醇?jí)A性制絨液中，加熱無醇?jí)A性制絨液至80°C~90°C保持13~17分鐘，該步驟可以使單晶硅片表面充分腐蝕并達(dá)到一定的腐蝕深度。之后采用機(jī)械手將腐蝕后的單晶硅片取出，之后放入水洗槽中水洗去除殘留堿性制絨液。優(yōu)選在水洗槽的底部設(shè)置鼓泡裝置，這樣產(chǎn)生的大量氣泡有利于清洗掉粘附在硅片表面的堿性制絨液，提升漂洗效果。由于制絨后硅片表面具有較多的凹槽結(jié)構(gòu)，使得一次漂洗很難將粘附在硅片表面的堿性制絨液清洗干凈，因而水洗后酸洗。優(yōu)選地，酸洗分為兩步進(jìn)行，先采用鹽酸和氫氟酸混合液洗滌，該步驟中主要作用是為了中和硅片表面上的殘余堿溶液，此外，酸洗液中的氯離子也可以和一些重金屬粘污離子形成絡(luò)合物而被去除，從而起到去除潛在的金屬離子玷污的作用。之后采用氫氟酸洗滌，該步驟可以將硅片表面去氧化層，同時(shí)使硅片表面為斥水性，便于隨后的熱風(fēng)干燥。酸洗結(jié)束后，將硅片送入新的水洗槽中二次漂洗，二次漂洗的目的是去除硅片表面的酸洗殘留液，其中漂洗細(xì)節(jié)同上水洗步驟。水洗后將硅片慢慢提拉出來，熱風(fēng)干燥，就完成了堿性制絨步驟。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種太陽能電池片的制作方法，包括對(duì)金剛石線切割得到單晶硅片制絨，該制絨步驟為采用上述任一種堿性制絨方法制絨。
[0038]根據(jù)本發(fā)明再一方面，還提供了一種太陽能電池片，該太陽能電池片采用上述太陽能電池片的制作方法制作而成。
[0039]下面結(jié)合具體實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0040]實(shí)施例1
[0041]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液和IOml無醇添加劑(型號(hào)為TS42，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成無醇?jí)A性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為4%，無醇添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.5%。
[0042]米用雙氧水與氣氧化納混合液(V雙氧水:Vg；氧化鈉:V水=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切表1]后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗3分鐘，之后水洗3分鐘，水洗后單晶硅片進(jìn)入含有上述無醇?jí)A性制絨液的制絨槽中表面制絨保持17分鐘，堿性制絨液的溫度為80°C。
[0043]制絨后的單晶硅片進(jìn)入水洗槽中水洗3分鐘，然后送入到盛有40?丨％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗3分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后進(jìn)入到盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗10分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中堿性制絨液的補(bǔ)液量為150ml/100 片。`
[0044]實(shí)施例2
[0045]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液和IOml無醇添加劑(型號(hào)為TS42，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成無醇?jí)A性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為3%，無醇添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.4%。
[0046]米用雙氧水與氣氧化納混合液(V雙氧水:V氧氧化鈉:V水=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切表1]后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗5分鐘，之后水洗5分鐘，水洗后單晶硅片進(jìn)入含有上述無醇?jí)A性制絨液的制絨槽中表面制絨保持13分鐘，堿性制絨液的溫度為90°C。
[0047]制絨后的單晶硅片進(jìn)入水洗槽中水洗5分鐘，然后送入到盛有40?丨％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗3分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后進(jìn)入到盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗10分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為 250ml/100 片。
[0048]實(shí)施例3
[0049]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液和IOml無醇添加劑(型號(hào)為TS42，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成無醇?jí)A性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%，無醇添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.65%。
[0050]采用雙氧水與氫氧化鈉混合液(Vsft* =Vaftfttt:V*=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗5分鐘，之后水洗5分鐘，水洗后單晶硅片進(jìn)入含有上述堿性制絨液的制絨槽中表面制絨保持13分鐘，堿性制絨液的溫度為85°C。
[0051]制絨后的單晶硅片進(jìn)入水洗槽中水洗5分鐘，然后送入到盛有40被％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗3分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后進(jìn)入到盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗10分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為 250ml/100 片。 [0052]實(shí)施例3中制絨后得到的單晶硅片表面的掃描電鏡圖如圖1所示，從圖1中可以看出，采用本發(fā)明的堿性制絨液對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片制絨，形成的金字塔尺寸比較小，大約為2~3 iim，并且分布比較均勻。
[0053]實(shí)施例4
[0054]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液和IOml無醇添加劑(型號(hào)為TS42，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成無醇?jí)A性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為1.5%，無醇添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.3%。
[0055]采用雙氧水與氫氧化鈉混合液(V雙氧水:VS氧化納:V水=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗5分鐘，之后水洗5分鐘，水洗后單晶硅片進(jìn)入含有上述無醇?jí)A性制絨液的制絨槽中表面制絨保持15鐘，無醇?jí)A性制絨液的溫度為80°C。
[0056]制絨后的單晶硅片進(jìn)入水洗槽中水洗5分鐘，然后送入到盛有40?丨％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗5分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后送入盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗8分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為 200ml/100 片。
[0057]實(shí)施例5
[0058]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液和IOml無醇添加劑(型號(hào)為TS42，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成無醇?jí)A性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為7%，無醇添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.8%。
[0059]采用雙氧水與氫氧化鈉混合液(V雙氧水:VS氧化納:V水=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗5分鐘，之后水洗5分鐘，水洗后單晶硅片進(jìn)入含有上述無醇?jí)A性制絨液的制絨槽中表面制絨保持17鐘，無醇?jí)A性制絨液的溫度為90°C。
[0060]制絨后的單晶硅片進(jìn)入水洗槽中水洗5分鐘，然后送入到盛有40?丨％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗5分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后送入盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗8分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為 150ml/100 片。
[0061]實(shí)施例6
[0062]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液和IOml無醇添加劑(型號(hào)為TS42，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成無醇?jí)A性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.7%，無醇添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。
[0063]采用雙氧水與氫氧化鈉混合液(V雙氧水:VS氧化納:V水=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗8分鐘，之后水洗8分鐘，水洗后單晶硅片送入含有上述堿性制絨液的制絨槽中表面制絨保持14鐘，無醇?jí)A性制絨液溫度為90°C。
[0064]制絨后的單晶硅片進(jìn)入水洗槽中水洗5分鐘，然后送入到盛有40被％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗5分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后送入盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗8分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為 180ml/100 片。
[0065]對(duì)比例I
[0066]將50ml質(zhì)量百分比濃度為46%的氫氧化鈉溶液、85.7ml異丙醇和29ml有醇添加劑(型號(hào)為S929，由常州時(shí)創(chuàng)能源科技有限公司提供)溶于去離子水中，配制成堿性制絨液，其中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分比濃度為1.0%，有醇制絨添加劑溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.1%。
[0067]采用雙氧水與氫氧化鈉混合液(Vsft* =Vaftfttt:V*=1.5:7:115)對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗3分鐘，之后水洗3分鐘，水洗后單晶硅片進(jìn)入含有上述堿性制絨液的制絨槽中表面制絨保持17分鐘，堿性制絨液的溫度為80°C。
[0068]將絨后的單晶硅片送入水洗槽中水洗3分鐘，然后送入到盛有40?丨％氫氟酸與30被％鹽酸混合液的酸洗槽中(氫氟酸與鹽酸的體積比為1:3)酸洗3分鐘以去除硅片表面的金屬離子，之后進(jìn)入到盛有1(^丨％氫氟酸的酸洗槽中酸洗10分鐘，之后進(jìn)入到水洗槽中水洗，慢慢提拉出來后熱風(fēng)干燥，得到制絨后單晶硅片，制絨過程中堿性制絨液的補(bǔ)液量為150ml/100 片。 [0069]對(duì)比例I中制絨后的單晶硅片表面的掃描電鏡圖如圖2所示，從圖2中可以看出，采用現(xiàn)有的堿性制絨液對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片制絨，在單晶硅片絨面上形成的金字塔尺寸比較大，約為8~10 y m，大小分布不均。究其原因，主要是因?yàn)榻饎偸€切割后的硅片表面損傷層減小，按照上述常規(guī)的堿制絨工藝，會(huì)導(dǎo)致硅片表面的腐蝕速率變慢且不均勻，降低腐蝕深度，最終導(dǎo)致硅片表面組織化結(jié)構(gòu)金字塔的大小不均勻，進(jìn)而降低了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0070]采用D8J積分反射儀檢測(cè)單晶硅片的表面反射率，其反射率趨勢(shì)見圖3。從圖3中可以看出，采用本發(fā)明的堿性制絨方法增加了硅片表面對(duì)光的吸收，顯著地降低了單晶硅的表面反射率，與對(duì)比例I相比，實(shí)施例1中制作的單晶硅片的反射率降低了近1.0%。
[0071]將實(shí)施例1至6以及對(duì)比例I中制絨后的單晶硅片在相同條件下依次進(jìn)行拋光、擴(kuò)散制結(jié)、邊緣刻蝕、去磷硅玻璃、等離子刻蝕、去硼硅玻璃、濕鈍化、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結(jié)，形成實(shí)施例1至6以及對(duì)比例I中對(duì)應(yīng)的太陽能電池片。采用halm測(cè)試儀器測(cè)定太陽能電池片的Uoc，Isc, FF, Eff，具體性能數(shù)據(jù)見表1。
[0072]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于單晶硅片的無醇?jí)A性制絨液，其特征在于，所述無醇?jí)A性制絨液包括堿溶液和制絨添加劑，所述制絨添加劑為無醇添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無醇?jí)A性制絨液，其特征在于，在所述無醇?jí)A性制絨液中，所述堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為1.5~7%，所述制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.3~0.8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無醇?jí)A性制絨液，其特征在于，在所述無醇?jí)A性制絨液中，所述堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為3%~5%，所述制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.4~0.65%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無醇?jí)A性制絨液，其特征在于，在所述無醇?jí)A性制絨液中，所述堿溶液的質(zhì)量百分比濃度為4%，所述制絨添加劑的質(zhì)量百分比濃度為0.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無醇?jí)A性制絨液，其特征在于，所述無醇添加劑包括表面活性劑、絨面生長調(diào)節(jié)劑和消泡劑。
6.一種單晶硅片的堿性制絨方法，其特征在于，包括以下步驟: SI,配制權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的無醇?jí)A性制絨液； S2，將金剛石線切割后的單晶硅片置于所述無醇?jí)A性制絨液中制絨；以及 S3，取出所述單晶硅片，水洗，酸洗，干燥，得到制絨后的所述單晶硅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性制絨方法，其特征在于，將金剛石線切割后的所述單晶硅片置于所述無醇?jí)A性制 絨液中之前對(duì)所述單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗和水洗。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性制絨方法，其特征在于，將金剛石線切割后的所述單晶硅片置于所述無醇?jí)A性制絨液中后，將所述無醇?jí)A性制絨液加熱至80°C~90°C保持13~17分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的堿性制絨方法，其特征在于，所述制絨的過程中所述無醇?jí)A性制絨液的補(bǔ)液量為150~250ml/100片。
10.一種太陽能電池片制作方法，包括對(duì)金剛石線切割后的單晶硅片進(jìn)行制絨，其特征在于，所述制絨步驟采用權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的堿性制絨方法制絨。
11.一種太陽能電池片，其特征在于，采用權(quán)利要求10中太陽能電池片的制作方法制作而成。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK103614778SQ201310609018
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】閆英麗, 湯歡, 范志東 申請(qǐng)人:英利能源（中國）有限公司