CN103981575B - 一种单晶硅片的退火制绒方法 - Google Patents
一种单晶硅片的退火制绒方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103981575B CN103981575B CN201410201077.5A CN201410201077A CN103981575B CN 103981575 B CN103981575 B CN 103981575B CN 201410201077 A CN201410201077 A CN 201410201077A CN 103981575 B CN103981575 B CN 103981575B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wool
- monocrystalline silicon
- annealing
- making
- silicon piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本发明公开了一种单晶硅片的退火制绒方法，先将清洗后的单晶硅片在氢氟酸水溶液与乙醇水溶液的混合液中漂洗，然后将沾有制绒液的单晶硅片置于退火炉中退火，待退火完成后，再将硅片置于制绒液中制绒。本发明操作方便、工艺稳定、易于控制，制绒后的硅片表面金字塔均匀性好，绒面反射率低。
Description
技术领域
本发明属于晶硅太阳能电池制作技术领域，具体涉及一种应用在单晶硅太阳能电池中的单晶硅片的表面制绒方法。
背景技术
单晶硅太阳能电池技术成熟，在太阳能电池市场中占主要份额，是目前太阳能光伏发电的主流技术。在单晶硅太阳能电池制作过程中，为了提高电池的性能和效率，需要在硅片表面制作金字塔绒面结构，有效的金字塔绒面结构可以减小硅片表面对入射太阳光的反射及增加入射光的散射，延长光程，增加电池对光的吸收，相应有较多的光生载流子产生，从而提高电池效率。
单晶硅片的绒面通常是利用碱性腐蚀液对硅片表面进行腐蚀而形成。利用单晶硅的各向异性腐蚀原理，即碱性腐蚀液对硅片的不同晶面具有不同的腐蚀速率(对(111)晶面腐蚀较慢，对(100)晶面腐蚀较快)，在硅片表面形成金字塔状结构。常规的制绒工艺使用氢氧化钠、异丙醇、硅酸钠为制绒液，其中异丙醇使金字塔的大小更均匀。制绒效果主要体现在金字塔大小和均匀度，金字塔的均匀度是影响电池陷光效果重要因素。一般制绒工艺形成的金字塔大小不太均匀，而且相邻金字塔之间存在空隙，对光的反射率仍偏高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于提高单晶硅片表面金字塔绒面结构均匀性的制绒方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：将清洗后的单晶硅片用氢氟酸、去离子水、乙醇的混合溶液漂洗，混合溶液中氢氟酸的体积分数为5％～10％、乙醇的体积分数为10％～20％，然后用氮气吹干；将单晶硅片置于制绒液中使硅片表面完全润湿，在惰性气体保护下，200～600℃退火10～30分钟，自然冷却至常温；再将硅片置于制绒液中制绒。
上述的退火条件优选在惰性气体保护下，300～400℃退火20分钟。
上述的单晶硅片的清洗方法具体可以是：采用去离子水与质量分数为30％的双氧水水溶液、质量分数为30％的氨水水溶液的体积比为5:1～2:1的混合液清洗后，再用去离子水与质量分数为30％的双氧水水溶液、质量分数为37％的盐酸水溶液的体积比为6～8:1～2:1的混合液清洗。
上述的制绒液由NaOH、异丙醇、制绒添加剂、去离子水组成，制绒液中NaOH的质量分数为2％～3％、异丙醇的体积分数为5％～8％、制绒添加剂的体积分数为0.5％～1％，制绒条件具体是：80～85℃制绒30分钟。也可以选用本领域常用的其他制绒液。
本发明利用氢氟酸水溶液与乙醇水溶液的混合液来除去硅片表面氧化层，然后使用退火方法进行硅片表面制绒后，硅片表面金字塔均匀性好，绒面反射率低。
附图说明
图1是实施例1得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。
图2是实施例2得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。
图3是实施例3得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。
图4是实施例4得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。
图5是实施例5得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。
图6是对比实施例1得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
将单晶硅片用去离子水与质量分数为30％的双氧水水溶液、质量分数为30％的氨水水溶液的体积比为5:1～2:1的混合液清洗后，再用去离子水与质量分数为30％的双氧水水溶液、质量分数为37％的盐酸水溶液的体积比为6～8:1～2:1的混合液清洗；将清洗后的单晶硅片用氢氟酸、去离子水、乙醇的混合溶液漂洗1分钟，混合溶液中氢氟酸的体积分数为8％、乙醇的体积分数为20％，然后用氮气吹干；将单晶硅片置于制绒液中浸泡8秒，取出硅片使硅片表面沾有制绒液，放入管式退火炉中在N2气氛下400℃退火20分钟，退火后自然冷却至常温；再将硅片置于制绒液中，在80℃条件下制绒30分钟。
本实施例的制绒液由NaOH、异丙醇、制绒添加剂、去离子水组成，其中NaOH的质量分数为2％、异丙醇的体积分数为5％、制绒添加剂的体积分数为1％。
实施例2
本实施例的退火条件为：在N2气氛下200℃退火20分钟，其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例的退火条件为：在N2气氛下300℃退火20分钟，其他步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例的退火条件为：在N2气氛下500℃退火20分钟，其他步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例的退火条件为：在N2气氛下600℃退火20分钟，其他步骤与实施例1相同。
对比实施例1
按照实施例1的方法清洗单晶硅片，将清洗后的单晶硅片用质量分数为8％的HF水溶液漂洗1分钟，用氮气吹干，然后将单晶硅片置于制绒液中，在80℃条件下制绒30分钟。
发明人采用扫描电镜对实施例1～5中制绒后的单晶硅片以及对比实施例1中制绒后的单晶硅片进行表征，结果见图1～6。由图可见，制绒前经过退火处理的硅片表面金字塔比常规制绒制得的硅片表面金字塔更均匀，有利于提高陷光率。
发明人采用紫外可见近红外分光光度计对实施例1～5中制绒后的单晶硅片以及对比实施例1中制绒后的单晶硅片的反射率进行了测试，结果见表1。
表1不同绒面结构的硅片表面在400～1000nm的平均光反射率
| 实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比实施例1 |
| 反射率 | 10.1％ | 10.4％ | 10.3％ | 10.8％ | 10.8％ | 12.2％ |
由表1可见，制绒前经过退火处理的硅片在制绒后反射率比常规制绒制得的硅片表面反射率低，更有利于对光的吸收。其中经过400℃退火处理的硅片在制绒后表面反射率最低。
Claims (4)
1.一种单晶硅片的退火制绒方法，其特征在于：将清洗后的单晶硅片用氢氟酸、去离子水、乙醇的混合溶液漂洗，混合溶液中氢氟酸的体积分数为5％～10％、乙醇的体积分数为10％～20％，然后用氮气吹干，将单晶硅片置于制绒液中使硅片表面完全润湿，在惰性气体保护下，300～400℃退火20分钟，自然冷却至常温，再将硅片置于制绒液中制绒。
2.根据权利要求1所述的单晶硅片的退火制绒方法，其特征在于所述的单晶硅片的清洗方法是：采用去离子水与质量分数为30％的双氧水水溶液、质量分数为30％的氨水水溶液的体积比为5:1～2:1的混合液清洗后，再用去离子水与质量分数为30％的双氧水水溶液、质量分数为37％的盐酸水溶液的体积比为6～8:1～2:1的混合液清洗。
3.根据权利要求1所述的单晶硅片的退火制绒方法，其特征在于：所述的制绒液由NaOH、异丙醇、制绒添加剂、去离子水组成，制绒液中NaOH的质量分数为2％～3％、异丙醇的体积分数为5％～8％、制绒添加剂的体积分数为0.5％～1％。
4.根据权利要求3所述的单晶硅片的退火制绒方法，其特征在于所述的制绒条件是：80～85℃制绒30分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410201077.5A CN103981575B (zh) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 一种单晶硅片的退火制绒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410201077.5A CN103981575B (zh) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 一种单晶硅片的退火制绒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103981575A CN103981575A (zh) | 2014-08-13 |
| CN103981575B true CN103981575B (zh) | 2017-01-11 |
Family
ID=51273738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410201077.5A Expired - Fee Related CN103981575B (zh) | 2014-05-13 | 2014-05-13 | 一种单晶硅片的退火制绒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103981575B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105220235B (zh) | 2015-10-12 | 2017-12-08 | 常州捷佳创精密机械有限公司 | 一种单多晶制绒方法 |
| CN108221050B (zh) * | 2018-01-19 | 2019-12-31 | 温岭汉德高分子科技有限公司 | 一种具有双峰金字塔绒面结构的单晶硅片 |
| CN108655089A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-10-16 | 上海申和热磁电子有限公司 | 半导体12英寸单晶硅托盘表面氮化铝薄膜的清洗去除方法 |
| CN109137068B (zh) * | 2018-08-09 | 2020-10-16 | 锦州神工半导体股份有限公司 | 一种单晶硅片的退火方法 |
| CN113061991B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-08-30 | 韩华新能源（启东）有限公司 | 改善单晶硅片金字塔绒面均匀性制备方法及太阳能电池 |
| CN116403894A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-07-07 | 重庆臻宝科技股份有限公司 | 一种用于单晶硅的碱性蚀刻方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101503650A (zh) * | 2008-05-29 | 2009-08-12 | 深圳深爱半导体有限公司 | 硅片清洗液及其清洗方法 |
| CN101962811A (zh) * | 2010-11-01 | 2011-02-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种单晶硅片制绒液及其用于制绒的方法 |
| CN102263154A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 宁波百事德太阳能科技有限公司 | 一种改善太阳能电池制绒表面状况的方法 |
| CN102790135A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-11-21 | 浚鑫科技股份有限公司 | 一种太阳能电池制作方法 |
| CN103489929A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-01 | 南开大学 | 一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用 |
-
2014
- 2014-05-13 CN CN201410201077.5A patent/CN103981575B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101503650A (zh) * | 2008-05-29 | 2009-08-12 | 深圳深爱半导体有限公司 | 硅片清洗液及其清洗方法 |
| CN102263154A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 宁波百事德太阳能科技有限公司 | 一种改善太阳能电池制绒表面状况的方法 |
| CN101962811A (zh) * | 2010-11-01 | 2011-02-02 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种单晶硅片制绒液及其用于制绒的方法 |
| CN102790135A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-11-21 | 浚鑫科技股份有限公司 | 一种太阳能电池制作方法 |
| CN103489929A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-01-01 | 南开大学 | 一种硅衬底表面的陷光结构及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103981575A (zh) | 2014-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103981575B (zh) | 一种单晶硅片的退火制绒方法 | |
| CN102938431B (zh) | 一种太阳电池的硅片清洗制绒方法 | |
| CN104037257B (zh) | 太阳能电池及其制造方法、单面抛光设备 | |
| CN102593268B (zh) | 采用绒面光滑圆整技术的异质结太阳电池清洗制绒方法 | |
| CN103614778A (zh) | 用于单晶硅片的无醇碱性制绒液、制绒方法、太阳能电池片及其制作方法 | |
| CN102154711A (zh) | 一种单晶硅清洗液及预清洗工艺 | |
| CN104562211B (zh) | 一种可提升单晶电池转换效率的制绒方法 | |
| WO2017049801A1 (zh) | 硅片表面钝化方法及n型双面电池的制作方法 | |
| CN103700733A (zh) | 太阳能电池的n型晶体硅衬底的清洗处理方法 | |
| CN106601862A (zh) | 一种降低单晶硅异质结太阳能电池片反射率的制绒方法 | |
| CN111129221A (zh) | 一种perc太阳能电池碱抛光制备方法 | |
| CN112687764A (zh) | 一种单晶电池的制绒方法及由其制备的单晶电池 | |
| CN104966760A (zh) | 一种太阳能电池生产工艺 | |
| JP3719632B2 (ja) | シリコン太陽電池の製造方法 | |
| CN103789839B (zh) | 一种弱氧化单晶硅片的制绒方法 | |
| CN112542531A (zh) | 一种硅片预处理及异质结电池制备方法 | |
| CN107393818B (zh) | 一种多晶硅太阳能电池的酸碱二次制绒方法及其多晶硅 | |
| CN104060325A (zh) | 一种多晶硅制绒溶液及制绒方法 | |
| CN112909107A (zh) | 太阳电池单晶硅基绒面生成工艺 | |
| CN105161553A (zh) | 一种新型全背电极晶体硅太阳电池的制备方法 | |
| CN104630900A (zh) | 一种单晶硅太阳能电池表面制绒处理方法 | |
| KR101212896B1 (ko) | 태양전지용 다결정실리콘 웨이퍼의 표면 처리용 텍스쳐링제 및 처리방법 | |
| CN105226132B (zh) | 一种太阳能彩虹片返工工艺 | |
| CN102412338B (zh) | 多晶硅光学掩膜制绒工艺 | |
| CN102263154A (zh) | 一种改善太阳能电池制绒表面状况的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170111 Termination date: 20200513 |