CN103422175A

CN103422175A - 太阳能电池硅片的抛光方法

Info

Publication number: CN103422175A
Application number: CN201310386019XA
Authority: CN
Inventors: 安子凤; 牛春晓; 刘古岩; 吴卫伟; 黄高山; 熊军; 王雅男
Original assignee: Honsun Photovoltaic (taicang) Co Ltd
Current assignee: Honsun Photovoltaic (taicang) Co Ltd
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明提供了一种太阳能电池硅片的抛光方法，包括以下步骤：（ a ）对未抛光的太阳能电池硅片进行预清洗，并配制抛光溶液，抛光溶液为添加有表面活性剂的碱溶液；（ b ）将所配制的抛光溶液加热到 80~100 ℃，并将预清洗过的太阳能电池硅片浸入该加热后的抛光溶液中进行抛光处理，抛光处理的时间为 90~200 秒；（ c ）对抛光后的太阳能电池硅片进行酸洗、水洗和干燥。本发明的太阳能电池硅片的抛光方法操作简单，抛光效果好，且可以与传统的生产线很好地匹配整合，具有非常好的应用前景。

Description

太阳能电池硅片的抛光方法

技术领域

本发明涉及抛光方法，更特别涉及一种太阳能电池硅片的抛光方法。

背景技术

抛光和钝化技术作为高效电池技术的一种，在降低背表面复合速率，提高太阳能电池的长波响应，修复表面态方面有着很大的优势。采用背抛光背钝化的电池主要是将电池的背面抛光然后增加一个钝化层，这样形成背场钝化层，再进行正常的印刷，有的需要激光开槽然后印刷。这样的电池在开路电压和短路电流上都会有一定的提高，并最终提高转换效率。

抛光是钝化的基础，一般进行钝化之前都会先将电池进行抛光，近几年抛光钝化技术的发展，单独的抛光技术也是有些传统产线引进的新技术，也有不少抛光液配备相应的抛光设备，但是与原产线相匹配的改造造价都比较高，且现有的抛光方法时间较长，抛光的效果也不理想。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种太阳能电池硅片的抛光方法，该方法成本低，操作简单，可与传统生产线良好地匹配。

本发明采用的技术方案是：一种太阳能电池硅片的抛光方法，包括以下步骤：

（a）对未抛光的太阳能电池硅片进行预清洗，并配制抛光溶液，该抛光溶液为添加有表面活性剂的碱溶液；

（b）将步骤（a）中所配制的抛光溶液加热到80~100℃，并将预清洗过的太阳能电池硅片浸入该加热后的抛光溶液中进行抛光处理，抛光处理的时间为90~200秒。在反应的过程中有气泡产生，可以配备较好的鼓吹气泡装置。关于抛光的时间，可用秒表来计时，在达到所需抛光效果的同时控制硅片的减薄量。

（c）对步骤（b）中得到的抛光后的太阳能电池硅片进行酸洗、水洗和干燥。

进一步地，在步骤（a）中，预清洗使用的清洗剂为氨水和双氧水的混合溶液。清洗过程中，优选额外使用超声波辅助清洗，这样清洗的效果更好。

优选地，在步骤（a）中，表面活性剂为烷基酚型表面活性剂，可以使抛光反应更均匀。

优选地，在步骤（a）中，表面活性剂为EOPOEO型嵌段共聚物，可以使抛光反应更均匀

更优选地，在步骤（a）中，表面活性剂占碱溶液总体积（即，抛光溶液的总体积）的0.05%~0.5%。

优选地，在步骤（a）中，碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

优选地，在步骤（a）中，碱溶液为四甲基氢氧化铵溶液。

更优选地，在步骤（a）中，碱溶液的质量分数为10%~20%。

再优选地，在步骤（c）中，酸洗所使用的酸液为氢氟酸和盐酸的混合溶液。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：本发明的抛光方法使用碱和表面活性剂进行抛光处理，所使用的抛光溶液在一定的温度下进行，抛光前原硅片的反射率为18%左右，抛光后在300nm至1100nm的可见光范围内，反射率达到50%，抛光效果显著。

本发明的抛光方法在现有工艺基础上进行了改进，是根据强碱对硅片具有良好抛光效果而设计的技术方案。本发明的该方法不仅成本低，简单易操作，而且对于传统生产线的生产工艺来说，不需要很大的整改就可以直接加入此环节进行匹配，相对于买专门抛光的机器另加一个工序来匹配传统工艺生产而言，节省了引进新技术整体的成本，而且抛光效果良好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清除明确的界定。

实施例1

本发明的太阳能电池硅片的抛光方法，具体步骤如下：

（a）对太阳能电池硅片进行抛光前的预清洗，用氨水和双氧水的混合溶液(氨水、双氧水和水的体积比为1:1:5，其中氨水质量分数为25%，双氧水的质量分数为35%)作为清洗剂，超声波辅助清洗15分钟；

配制质量分数为10%的氢氧化钠溶液，加入烷基酚型表面活性剂制得抛光溶液，烷基酚型表面活性剂占该抛光溶液总体积的0.05%；

（b）将配制的抛光溶液加热到80℃，并开鼓泡,将太阳能电池硅片样品放入小花篮中，小花篮放入所配制的氢氧化钠抛光溶液中，进行抛光，并计时200S；

（c）用氢氟酸、盐酸和水的混合溶液（体积比为1.5:1:5，其中氢氟酸和盐酸的质量分数均为38%）对抛光后的硅片进行酸洗，然后清洗、甩干，得到成品。

测试成品的反射率和减薄量，抛光表面干净、光滑、平整，反射率51%，减薄量0.45g。

实施例2

与实施例1不同的是，在本实施例中，抛光溶液为有机碱溶液，具体步骤如下：

配制质量分数为20%的四甲基氢氧化铵溶液，加入体积分数占总碱溶液体积为0.5%的EOPOEO型嵌段共聚物表面活性剂，制得抛光溶液；

（b）将配制的抛光溶液加热到100℃，并开鼓泡，将太阳能电池硅片样品放入小花篮中，小花篮放入所配制的四甲基氢氧化铵抛光溶液中，进行抛光，并计时100S；

（c）用氢氟酸和盐酸的混合溶液（体积比为1.5:1:5，其中氢氟酸和盐酸的质量分数均为38%）抛光后的硅片进行酸洗，然后清洗、甩干，得到成品。

测试反射率和减薄量，抛光表面干净、光滑、平整，反射率50%，减薄量0.33g。

实施例3

采用与实施例1类似的方法，本实施例的太阳能电池硅片的抛光方法的具体步骤如下：

配制质量分数为10%氢氧化钠溶液，加入体积分数占总溶液体积为0.25%的烷基酚型表面活性剂，制得抛光溶液；

（b）将配制的抛光溶液加热到90℃，并开鼓泡,将太阳能电池硅片样品放入小花篮中，小花篮放入所配制的氢氧化钠抛光溶液中，进行抛光，并计时150S；

（c）用氢氟酸和盐酸的混合溶液（体积比为1.5:1:5，其中氢氟酸和盐酸的质量分数均为38%）对抛光后的硅片进行酸洗，然后清洗、甩干，得到成品。

测试成品的反射率和减薄量，抛光表面干净、光滑、平整，反射率50.8%，减薄量0.38g。

以上对本发明的特定实施例进行了说明，但本发明的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。

Claims

1.一种太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）对未抛光的太阳能电池硅片进行预清洗，并配制抛光溶液，所述抛光溶液为添加有表面活性剂的碱溶液；

（b）将步骤（a）中所配制的抛光溶液加热到80~100℃，并将预清洗过的太阳能电池硅片浸入该加热后的抛光溶液中进行抛光处理，所述抛光处理的时间为90~200秒；

（c）对步骤（b）中得到的抛光后的太阳能电池硅片进行酸洗、水洗和干燥。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述预清洗使用的清洗剂为氨水和双氧水的混合溶液。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述表面活性剂为烷基酚型表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述表面活性剂为EOPOEO型嵌段共聚物。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述表面活性剂占抛光溶液总体积的0.05%~0.5%。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述碱溶液为四甲基氢氧化铵溶液。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（a）中，所述碱溶液的质量分数为10%~20%。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池硅片的抛光方法，其特征在于：在步骤（c）中，所述酸洗所使用的酸液为氢氟酸和盐酸的混合溶液。