CN102810594A

CN102810594A - 类单晶硅片的制绒方法

Info

Publication number: CN102810594A
Application number: CN2011101449103A
Authority: CN
Inventors: 童锐; 石东益; 王俊; 刘家益
Original assignee: MOTECH (SUZHOU) NEW ENERGY CO Ltd
Current assignee: MOTECH (SUZHOU) NEW ENERGY CO Ltd
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: TWI476942B; TW201248902A; CN102810594B

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池用类单晶(mono-like)硅片的制绒方法，其主要包括：依据整片硅片上晶粒的晶向不同将所述硅片分为第一区域和第二区域；然后根据不同区域采用不同的制绒方式，即通过掩膜方式保证在使对应区域获取低反射率的方式进行制绒的同时，保护另一区域的反射率不会受到对上述区域进行相关制绒的影响。通过本发明公开的太阳能电池用类单晶(mono-like)硅片的制绒方法，对同一硅片表面上不同晶向的区域分别采用相对应的制绒方式，能够保证获得比现有技术更低的反射率和较高的太阳能电池转换效率。

Description

类单晶硅片的制绒方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造领域，更具体的说是涉及一种类单晶(mono-like)硅片(晶片)的制绒方法。

背景技术

硅片(也称为晶片)是生产太阳能电池片所用的载体，一般分为单晶硅片和多晶硅片。类单晶(mono-like)硅片，一般指采用多晶生长方式长成类似单晶结构，且在同一硅片表面上既存在单晶区域也存在多晶区域的晶片，在现有的太阳能电池制造领域内，该类单晶硅片也称为“假单晶”或者“伪单晶”硅片等。

其中，在对该类单晶硅片进行制绒的过程中，与采用酸制绒的方式相比，单晶采用碱制绒能获得更低的反射率，而多晶则是采用酸制绒会比采用碱制绒获取到更低的反射率。因此，为获得较低的反射率和较高的转换效率，现有技术中在对类单晶(mono-like)硅片进行制绒的过程中，一般首先区分硅片上的单晶或多晶的面积，当硅片表面单晶所占比例较大时，则采用碱制绒，而当硅片表面多晶所占比例较大时，则采用酸制绒。

但是，采用现有技术针对硅片表面的单晶和多晶面积的比例大小进行分类后，再进行酸或碱制绒时，其中，当对同一硅片上多晶面积所占比例较大的硅片进行酸制绒，虽然能相对获得较低的反射率和较高的转换效率，但是对此硅片单晶区域而言，采用酸制绒对反射率损失较大；同样，但对同一硅片上单晶面积所占比例较大的硅片进行碱制绒，多晶区域反射率损失也较大。

因此，采用现有技术中的方式对硅片进行制绒时，并不能避免采用酸制绒时对硅片中的单晶区域的反射率造成损失，以及不能避免采用碱制绒时对硅片中的多晶区域抛光，导致其反射率高，从而影响整个硅片的反射率和转换效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种类单晶(mono-like)硅片的制绒方法，以克服现有技术对硅片进行制绒的过程中，不能避免酸制绒对单晶区域或碱制绒对多晶区域的影响，造成整个硅片的反射率高和转换效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能电池用类单晶硅片的制绒方法，包括：

依据整片硅片上晶粒晶向的不同将所述硅片分为第一区域和第二区域；

涂覆掩膜至所述硅片的所述第一区域；

对整片所述硅片进行对应使所述第二区域获取低反射率的制绒；

去除所述第一区域上的掩膜；

涂覆掩膜至所述硅片的所述第二区域；

对整片所述硅片进行对应使所述第一区域获取低反射率的制绒；

去除所述第二区域上的掩膜。

优选地，包括：

当所述第一区域为单晶区域，所述第二区域为多晶区域时：

对应使所述第一区域获取低反射率的制绒方式为碱制绒；

对应使所述第二区域获取低反射率的制绒方式为酸制绒。

优选地，包括：

当所述第一区域为多晶区域，所述第二区域为单晶区域时：

对应使所述第一区域获取低反射率的制绒方式为酸制绒；

对应使所述第二区域获取低反射率的制绒方式为碱制绒。

优选地，所述掩膜包括：聚乙烯蜡。

优选地，所述去除掩膜的方式包括：

采用高温挥发的方式去除所述掩膜；

或者，采用溶剂清洗所述掩膜，所述溶剂包括庚烷。

一种太阳能电池用类单晶硅片的制绒方法，包括：

依据整片所述硅片上的晶粒晶向的不同将所述硅片分为第一区域和第二区域，所述第一区域为多晶区域，所述第二区域为单晶区域；

对整片所述硅片进行对应使所述第一区域获取低反射率的酸制绒；

涂覆掩膜至所述硅片的所述第一区域；

对整片所述硅片进行对应使所述第二区域获取低反射率的碱制绒；

去除所述第一区域上的掩膜。

优选地，所述掩膜包括：聚乙烯蜡。

优选地，所述去除掩膜的方式包括：

采用高温挥发的方式去除所述掩膜；

或者，采用溶剂清洗所述掩膜，所述溶剂包括庚烷。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种类单晶(mono-like)硅片(晶片)的制绒方法，通过依据整片硅片上晶粒晶向的不同将所述硅片分为第一区域和第二区域；然后根据不同区域采用不同的制绒方式，即通过掩膜方式保证使对应区域获取低反射率的方式进行制绒的同时，保护另一区域的反射率不会受到对上述区域进行相关制绒的影响。通过本发明公开的硅片的制绒方法，对同一硅片表面上不同晶向的区域分别采用相对应的制绒方式，能够保证获得比现有技术更低的反射率和较高的转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种类单晶硅片的制绒方法的流程图；

图2为本发明实施例二公开的一种类单晶硅片的制绒方法的流程图；

图3为本发明示例一公开的一种类单晶硅片的制绒方法的流程图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

硅片(晶片)：是生产太阳能电池片所用的载体，一般分为单晶硅片和多晶硅片；

类单晶(mono-like)硅片：，一般指采用多晶生长方式长成类似单晶结构，且在同一硅片表面上既存在单晶区域也存在多晶区域的晶片，行业内也称为“假单晶”，“伪单晶”硅片等。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由背景技术可知，一般情况下只是依据类单晶(mono-like)硅片上的单晶或多晶的面积进行区分，当硅片表面单晶所占比例较大时，则采用碱制绒，而当硅片表面多晶所占比例较大时，则采用酸制绒。但是，采用现有技术只执行一种针对面积较大的区域获取较低反射率所对应的制绒，显然会对面积较少的区域的反射率有所影响，从而影响整个硅片的反射率和转换效率。

因此，本发明提供了一种新的有关于类单晶(mono-like)硅片的制绒技术方案，其核心思想为：对同一硅片表面上单晶和多晶区域分别采用碱制绒和酸制绒，从而获得比现有技术更低的反射率和更高的转换效率。具体过程通过以下实施例进行详细说明。

实施例一

请参阅附图1，为本发明公开的一种硅片的制绒方法的流程图，主要包括以下步骤：

步骤S101，依据整片硅片上的晶向类型将所述硅片分为第一区域和第二区域，所述第一区域为多晶区域，所述第二区域为单晶区域。

执行步骤S101，主要是针对硅片上存在多种的晶向的情况，在本发明中主要指类单晶(mono-like)硅片，其表面上既存在单晶区域也存在多晶区域，因此执行步骤S101对其上的单晶区域和多晶区域进行区分。

步骤S102，对整片所述硅片进行对应使所述第一区域获取低反射率的酸制绒。

步骤S103，涂覆掩膜至所述硅片的所述第一区域。

执行步骤S102和步骤S103，首先对整片硅片进行相关的制绒，该相关的制绒具体与当前所选定的要进行掩膜的区域有关，即与执行步骤S103对选定的区域进行掩膜有关，在本发明所公开的该实施例中，执行步骤S103所要掩膜的为第一区域，该区域为多晶区域，则在执行步骤S102时对整片硅片所进行的酸制绒，即执行对应使该多晶区域能够获取低反射率的制绒方式。

步骤S104，对整片所述硅片进行对应使所述第二区域获取低反射率的碱制绒。

步骤S105，去除所述第一区域上的掩膜。

在执行步骤S103对第一区域，即多晶区域采用涂覆掩膜的方式进行保护之后，执行步骤S104对整片硅片进行对应使第二区域获取低反射率的碱制绒，使第二区域即单晶区域获取低的反射率，并且由于此时在多晶区域上涂覆(设置)有掩膜，在进行步骤S104中对整片硅片进行二次制绒的过程中，不会影响多晶区域上的第一次制绒的结果，然后再执行步骤S105，去除多晶区域上的掩膜。

具体来说，在执行步骤S101至步骤S105的过程中，首先将整片硅片进行酸制绒使得多晶区域获得较低的反射率，然后将该硅片多晶区域涂覆上一层掩膜，如聚乙烯蜡之后对该硅片进行碱制绒，使得单晶区域获得很低的反射率，而多晶区域得到保护而不会与碱进行反应而被抛光，最后将这层掩膜通过高温使掩膜挥发，或者采用溶剂庚烷进行清洗之后去除掩膜并清洗硅片，即完成对硅片的制绒过程，然后再进行后续的扩散、边绝缘、镀膜、印刷烧结、测试等工序。

由此，通过区分单晶和多晶区域之后采用不同的制绒方式，在整片硅片上的多晶区域上采用的是对应获取其低反射率的酸制绒，而对应整片硅片的单晶区域上的制绒则采用其对应获取低反射率的碱制绒，并且在进行针对多晶区域和单晶区域的先后过程中，采用掩膜方式区分和保护两个区域间的有针对性的制绒的影响，即对同一片类单晶(mono-like)硅片区分单晶和多晶区域采用不同的制绒方式，并且在制绒的过程中在硅片上采用涂覆掩膜的方式保护不需要制绒的单晶或多晶区域，实现获取比现有技术更低的反射率和较高的转换效率的目的。

并且，在执行完上述制绒的过程后并不会对后续的制程产生不良影响，在清洗硅片后，即可执行一般的后续扩散、边绝缘、镀膜、印刷烧结测试等工序。

需要说明的是，在上述执行涂覆掩膜的过程中，可以采用多种的掩膜，在本实施例中采用的是涂覆聚乙烯蜡，也可以采用其他具有保护作用的掩膜，但是，本发明并不限定于此。

此外，在执行上述去除掩膜的过程中也可以采用多种的方式实现，在本发明该实施例中主要公开的采用高温挥发的方式去除掩膜；或者，采用溶剂清洗掩膜，该溶剂主要包括庚烷，也可以其他溶剂。但是，本发明并不仅限于此。

实施例二

请参阅附图2，为本发明公开的一种硅片的制绒方法的流程图，主要包括以下步骤：

步骤S201，依据整片晶片硅片上的晶向类型将所述硅片分为第一区域和第二区域。

执行步骤S201，主要是针对硅片上存在多种的晶向类型的情况，在本发明中主要指类单晶(mono-like)硅片，其表面上既存在单晶区域也存在多晶区域，因此执行步骤S201对其上的单晶区域和多晶区域进行区分。

步骤S202，涂覆掩膜至所述硅片的所述第一区域。

执行步骤S202对确定或选定要先保护的区域进行掩膜。

步骤S203，对整片所述硅片进行对应使所述第二区域获取低反射率的制绒。

执行步骤S203对整片的硅片进行相关的制绒，该相关的制绒具体与当前没有进行掩膜的区域有关，在本发明所公开的该实施例中，执行步骤S203针对的制绒的区域为第二区域。

步骤S204，去除所述第一区域上的掩膜。

执行步骤S204，此时去除第一区域的掩膜，由于其采用掩膜的方式进行了保护，因此上述步骤S203中的制绒对其不产生影响，即使其恢复到原始状态。

步骤S205，涂覆掩膜至所述硅片的所述第二区域。

执行步骤S205对制绒后的第二区域进行掩膜保护。

步骤S206，对整片所述硅片进行对应使所述第一区域获取低反射率的制绒。

步骤S207，去除所述第二区域上的掩膜。

在执行步骤S206至步骤S207时，对整个硅片进行相关的制绒，该相关的制绒与去除掩膜的第一区域有关，此时第二区域受掩膜保护，因此执行步骤S206进行制绒的方式为对应使第一区域获取低反射率的制绒。

由此，可知在整片硅片的第一区域上采用的是对应获取其低反射率的制绒，而对应整片硅片的第二区域上的制绒则采用其对应获取低反射率的制绒，并且在进行针对第一区域和第二区域的先后过程中，采用掩膜方式区分和保护两个区域间的有针对性的制绒的影响，即对同一片类单晶(mono-like)硅片区分单晶和多晶区域采用不同的制绒方式，并且在制绒的过程中在硅片上采用涂覆掩膜的方式保护不需要制绒的单晶或多晶区域，实现获取比现有技术更低的反射率和较高的转换效率。

同时，在执行完上述制绒的过程后并不会对后续的烧结产生不良影响，在清洗硅片后，即可执行一般的后续扩散、边绝缘、镀膜、印刷烧结测试等工序。

需要说明的是，在上述执行涂覆掩膜的过程中，可以采用多种的掩膜，在本实施例中采用涂覆聚乙烯蜡，也可以采用其他的掩膜，本发明并不限定于此。

此外，在执行上述去除掩膜的过程中也可以采用多种的方式实现，在本发明该实施例中主要公开的采用高温挥发的方式去除掩膜；或者，采用溶剂清洗掩膜，该溶剂主要包括庚烷。但是，本发明并不仅限于此。

在上述本发明实施例所公开的基础上，为更加清楚的表述本发明的技术方案，针对硅片具体区分的区域再进行一步的进行说明：

给出一示例一：

在上述本发明所公开的实施例的基础上，当所述第一区域为单晶区域，所述第二区域为多晶区域时，对应使所述第一区域获取低反射率的制绒为碱制绒；而对应使所述第二区域获取低反射率的制绒为酸制绒。具体的制绒过程如图3所示，主要包括以下步骤：

步骤S301，依据整片硅片上的晶向类型将所述硅片分为第一区域和第二区域，所述第一区域为单晶区域，所述第二区域为多晶区域。

步骤S302，涂覆掩膜至所述硅片的所述单晶区域。

步骤S303，对整片所述硅片进行酸制绒。

步骤S304，去除所述单晶区域上的掩膜。

步骤S305，涂覆掩膜至所述硅片的所述多晶区域。

步骤S306，对整片所述硅片进行碱制绒。

步骤S307，去除所述多晶区域上的掩膜。

在执行上述步骤S301至步骤S307的过程中，首先将该硅片的单晶区域涂覆上一层聚乙烯蜡(掩膜)，然后将对整片硅片进行酸制绒，从而使多晶区域获得较低的反射率，将这层掩膜通过高温使掩膜挥发后，或者采用溶剂庚烷等进行清洗之后，再在多晶区域涂覆上一层掩膜，如聚乙烯蜡等之后，对该硅片进行碱制绒，使得单晶区域获得很低的反射率，而多晶区域得到保护而不会与碱进行反应而被抛光，将多晶区域上的这层掩膜去除后，再清洗硅片，即可进行后续扩散、边绝缘、镀膜、印刷烧结测试等工序。

通过区分单晶和多晶区域之后采用不同的制绒方式，并且在制绒的过程中在硅片上采用涂覆掩膜的方式保护不需要制绒的单晶或多晶区域，实现获取比现有技术更低的反射率和较高的转换效率的目的。

给出一示例二

在上述本发明所公开的实施例的基础上，当所述第一区域为多晶区域，所述第二区域为单晶区域时：对应使所述第一区域获取低反射率的制绒为酸制绒；对应使所述第二区域获取低反射率的制绒为碱制绒。除先后执行的区域和对应其的制绒方式不同，具体的执行原理和过程与上述示例一致这里不再进行赘述。

此外，需要说明的是，在上述本发明公开的实施例一和实施例二中，所述酸制绒指一般采用HF、HNO3等混酸进行制绒的方式；所述碱制绒指一般采用KOH或NaOH、IPA等药液进行制绒的方式。但是，本发明并不仅限于此。

综上所述：

本发明上述实施例提供了一种新的有关于类单晶(mono-like)硅片的制绒方法，主要通过区分单晶和多晶区域之后采用不同的制绒方式，并且在制绒的过程中在硅片上采用涂覆掩膜的方式保护不需要制绒的单晶或多晶区域，实现获取比现有技术更低的反射率和较高的转换效率的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种太阳能电池用类单晶硅片的制绒方法，其特征在于，包括：

涂覆掩膜至所述硅片的所述第一区域；

去除所述第一区域上的掩膜；

涂覆掩膜至所述硅片的所述第二区域；

去除所述第二区域上的掩膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

当所述第一区域为单晶区域，所述第二区域为多晶区域时：

对应使所述第一区域获取低反射率的制绒方式为碱制绒；

对应使所述第二区域获取低反射率的制绒方式为酸制绒。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

当所述第一区域为多晶区域，所述第二区域为单晶区域时：

对应使所述第一区域获取低反射率的制绒方式为酸制绒；

对应使所述第二区域获取低反射率的制绒方式为碱制绒。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述掩膜包括：聚乙烯蜡。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述去除掩膜的方式包括：

采用高温挥发的方式去除所述掩膜；

或者，采用溶剂清洗所述掩膜，所述溶剂包括庚烷。

6.一种太阳能电池用类单晶硅片的制绒方法，其特征在于，包括：

涂覆掩膜至所述硅片的所述第一区域；

去除所述第一区域上的掩膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述掩膜包括：聚乙烯蜡。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述去除掩膜的方式包括：

采用高温挥发的方式去除所述掩膜；

或者，采用溶剂清洗所述掩膜，所述溶剂包括庚烷。