CN102437044A - 多晶硅碱性制绒方法 - Google Patents

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陈腾
赵有文
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Abstract

一种多晶硅碱性制绒方法，包括以下步骤：1)配制碱性制绒液；2)将配制好的制绒液加热，然后取一片多晶硅浸泡于制绒液中，进行制绒；3)对制绒后的多晶硅片漂洗；4)漂洗后酸洗，再进行二次漂洗；5)将二次漂洗后的多晶硅片甩干，完成多晶硅碱性制绒的步骤。

Description

多晶硅碱性制绒方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种适用于多晶硅太阳能电池生产的碱性制绒方法。
背景技术
现今太阳能电池制造业的竞争越演越烈，如何在稳固电池性能的同时降低电池生产成本，无疑成为各电池制造商提高竞争力的有效途径。考虑到现有多晶硅电池生产过程中酸制绒环节成本较高，包括生产设备成本和制绒剂成本，我们试验出一种碱制绒方法NaClO3-NaOH，其本身价格低，且适用于成本较低的槽式制绒设备，从而可以有效地降低多晶硅制绒成本。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种适用于多晶硅电池生产的碱性制绒方法，具有成本低廉和操作简单的优点。
本发明提供了一种多晶硅碱性制绒方法，包括以下步骤：
1)配制碱性制绒液；
2)将配制好的制绒液加热，然后取一片多晶硅浸泡于制绒液中，进行制绒；
3)对制绒后的多晶硅片漂洗；
4)漂洗后酸洗，再进行二次漂洗；
5)将二次漂洗后的多晶硅片甩干，完成多晶硅碱性制绒的步骤。
其中制绒液为NaClO3溶液与NaOH溶液配制而成。
其中制绒液中的NaClO3溶液与NaOH溶液的浓度比为8∶1-10∶1，其余为去离子水。
其中制绒液加热的温度为80℃±5℃。
其中多晶硅片浸泡于制绒液中的时间为55-60秒。
其中漂洗后酸洗，再进行二次漂洗，是于去离子中漂洗120秒，再于浓度5％的HCl溶液中酸洗100秒，然后再于去离子水中漂洗120秒。
本发明的有益效果是：
该碱性制绒方法效果与常规酸性制绒效果相近，制绒后陷光效果略优于酸性制绒，采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)镀膜后陷光效果与酸性制绒相近。
该制绒方法采用碱性制绒体系NaClO3-NaOH对多晶硅进行制绒，相比价格较高的酸性制绒体系HF-HNO3可以节约生产成本；同时，该碱性制绒方法适用于成本较低的槽式制绒设备。
碱性制绒在形成绒面的同时很少引入酸性制绒常出现的腐蚀坑，因而可以有效地减小电池的反向电流，提高电池性能。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1是本发明制绒方法的流程图；
图2是规格156mm×156mm多晶硅片碱性制绒后的绒面显微镜图像(1000倍)；
图3是碱性制绒与酸性制绒后300nm-1100nm入射光下反射率的对比图；
图4是两种绒面采用PECVD镀膜后300nm-1100nm入射光下反射率的对比图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，而不是限制本发明的应用范围。
请参阅图1所示，本发明提供一种多晶硅碱性制绒方法，包括以下步骤：
1)配制碱性制绒液，所述制绒液由NaClO3溶液与NaOH溶液配制而成，该制绒液中的NaClO3溶液与NaOH溶液的浓度比为8∶1-10∶1，其余为去离子水。
2)将配制好的制绒液加热，加热温度为80℃±5℃，然后取一片多晶硅浸泡于制绒液中进行制绒，所述多晶硅片浸泡于制绒液中的制绒时间为55-60秒。
3)对制绒后的多晶硅片漂洗，漂洗后酸洗，再进行二次漂洗，是于去离子中漂洗120秒，再于浓度5％的HCl溶液中酸洗100秒，然后再于去离子水中漂洗120秒；
4)将二次漂洗后的多晶硅片甩干，完成多晶硅碱性制绒的步骤(见图2)。
图3给出的是碱性制绒与酸性制绒后300nm-1100nm入射光下反射率的对比图。
图4给出的是两种绒面采用PECVD镀膜后300nm-1100nm入射光下反射率的对比图。
实施例1碱性制绒体系NaClO3-NaOH的配制方法。
碱性制绒液由分析纯级的粉末化学试剂和去离子水配制而成，操作在具有通风厨的实验台进行。采用电子天平称，称取分析纯级的NaClO3粉末180克，NaOH粉末25克，将两种化学试剂置于容积为2.5L的聚四氟乙烯槽中，加去离子水至2L水位线，并使用玻璃棒搅拌均匀。
实施例2采用碱性制绒体系NaClO3-NaOH制绒的具体实施步骤。
将制绒液在2.5L的聚四氟乙烯槽中配制好，将聚四氟乙烯槽置于恒温水浴锅中，水浴锅温度设置在85℃，使制绒液保持在80℃±5℃。
取一片规格为156mm×156mm的多晶硅片，用镊子夹取多晶硅片，将其浸泡在聚四氟乙烯槽里的制绒液中，进行55-60秒的制绒。制绒环节起的作用主要有两个，一是去除油污及线锯损伤层，二是形成陷光绒面，相关的化学反应见下反应式。
制绒完毕后，将多晶硅片置于盛满去离子水的漂洗槽中进行120秒的去离子水漂洗，漂洗槽底部具有鼓泡装置，产生的气泡有利于清洗粘附在多晶硅表面的制绒液，有助漂洗的效果。
漂洗完成后，将多晶硅片浸于酸洗槽中进行100秒的酸洗，酸洗液为浓度5％的HCl溶液，由于制绒后多晶硅表面的凹槽结构，使得一次漂洗很难将粘附在多晶硅片表面的碱性制绒液清洗干净，因而酸洗的主要作用是为了中和多晶硅片表面上的残余碱性溶液，此外，酸洗液中的氯离子也可以和一些重金属沾污离子形成络合物而被去除，从而起到去除潜在的金属离子沾污的作用。
酸洗结束后，将多晶硅片置于新的漂洗槽中进行120秒的二次漂洗，二次漂洗的目的是去除多晶硅片表面的酸洗残留液，漂洗细节同上述第一次漂洗。
最后将二次漂洗完的多晶硅片固定于旋转甩干机的槽位上，进行硅片的甩干。甩干机
制绒涉及到的化学反应如下反应式：
Figure BDA0000117114590000041
Figure BDA0000117114590000042
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的的限制，凡是依据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案范围之内，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种多晶硅碱性制绒方法，包括以下步骤：
1)配制碱性制绒液；
2)将配制好的制绒液加热，然后取一片多晶硅浸泡于制绒液中，进行制绒；
3)对制绒后的多晶硅片漂洗；
4)漂洗后酸洗，再进行二次漂洗；
5)将二次漂洗后的多晶硅片甩干，完成多晶硅碱性制绒的步骤。
2.根据权利要求1所述的多晶硅碱性制绒方法，其中制绒液为NaClO3溶液与NaOH溶液配制而成。
3.根据权利要求2所述的多晶硅碱性制绒方法，其中制绒液中的NaClO3溶液与NaOH溶液的浓度比为8∶1-10∶1，其余为去离子水。
4.根据权利要求2所述的多晶硅碱性制绒方法，其中制绒液加热的温度为80℃±5℃。
5.根据权利要求1所述的多晶硅碱性制绒方法，其中多晶硅片浸泡于制绒液中的时间为55-60秒。
6.根据权利要求1所述的多晶硅碱性制绒方法，其中漂洗后酸洗，再进行二次漂洗，是于去离子中漂洗120秒，再于浓度5％的HCl溶液中酸洗100秒，然后再于去离子水中漂洗120秒。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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