CN105951184A - 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 - Google Patents
一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105951184A CN105951184A CN201610310040.5A CN201610310040A CN105951184A CN 105951184 A CN105951184 A CN 105951184A CN 201610310040 A CN201610310040 A CN 201610310040A CN 105951184 A CN105951184 A CN 105951184A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wool
- making herbs
- solution
- immersed
- diamond wire
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 62
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 114
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 114
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229940059574 pentaerithrityl Drugs 0.000 claims description 3
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282376 Panthera tigris Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003638 H2SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020479 SiO2+6HF Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- ZEFWRWWINDLIIV-UHFFFAOYSA-N tetrafluorosilane;dihydrofluoride Chemical compound F.F.F[Si](F)(F)F ZEFWRWWINDLIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
- C30B33/08—Etching
- C30B33/10—Etching in solutions or melts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
本发明涉及一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，包括以下步骤：将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液；将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液；将硅片先后浸入到第一制绒溶液和第二制绒溶液进行制绒，本发明采用两步制绒法，先利用传统的HF‑HNO3‑H2O制绒体系在金刚线切割多晶硅表面蚀刻出微米级的较大虫洞结构，然后利用H2O2‑HF‑H2O体系再蚀刻出更小尺寸的微洞结构，可以有效将金刚线切割多晶硅片制绒后反射率降低至16%。
Description
技术领域
本发明涉及金刚线切割多晶硅片的制绒领域，特别是一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法。
背景技术
目前光伏领域所用晶体硅片的切割主要采用砂浆多线切割技术,但是该技术存在切割工艺效率低下、加工成本高、切割后废砂浆的排放污染大等问题。相比之下，固体磨料金刚石线锯切割（简称金刚线切割）技术因具有切割效率高、加工成本低和环境清洁等优点，受到了越来越多的关注，有望成为晶体硅等硬脆材料切片技术的未来发展方向。
金刚石线锯切割技术是一种新兴的硅片切割技术，该技术所使用的金刚石线锯通常是用电镀方法，将金刚石颗粒固结在不锈钢表面的镍基合金层中制成的，切割过程中，金刚石线锯高速运转，以一定的压力对硅材料进行磨削加工。与传统的砂浆线锯切割相比，金刚石线锯切割具有以下几个方面的优势：
1.加工效率高，是砂浆线锯切割技术的数倍以上；
2.切割加工硅片时，无需添加SiC 微粉等研磨浆料，仅使用水基冷却剂，大大降低了硅片的加工成本且对环境污染很小，后期硅锯屑的回收提纯更加简单高效；
3.金刚石线锯可以重复利用若干次，降低了整体切割成本。
由于金刚线切割的切割原理与砂浆多线切割的切割原理不同，所以两种切割工艺得到的硅片表面的形貌存在很大差异。砂浆多线切割的硅片表面主要以脆性破碎断裂形成的形貌为主，硅片表面存在很多微小的不规则凹坑。而金刚线切割的硅片表面除存在脆性破碎断裂形成的不规则凹坑外，还存在大量由塑性磨削切割形成的光滑切割纹，所以最终金刚线切割的硅片表面呈现出脆性和塑性的混合形貌。
在太阳能电池生产过程中，硅片表面织构化（制绒）在降低表面反射率方面起着重要作用，也是提高太阳能电池光电转化效率的有效手段之一。目前多晶硅片的制绒工艺多采用HF-HNO3-H2O体系的酸性溶液的湿化学腐蚀工艺，该酸性溶液利用的是对硅片表面的各种缺陷进行各向同性腐蚀，从而降低硅片表面反射率。其反应原理是利用硝酸的氧化性将硅氧化成二氧化硅：Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O，然后利用氢氟酸与二氧化硅的反应进行蚀刻形成硅洞结构：SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O。
砂浆多线切割硅片表面主要为不规则凹坑，本身缺陷分布均匀性好，故通过HF-HNO3-H2O体系的制绒工艺可以得到整面腐蚀均匀的绒面。但金刚线切割硅片表面为不规则凹坑和光滑切割纹组成的混合形貌，表面缺陷分布不均匀，故单纯通过常规的HF-HNO3-H2O制绒工艺无法得到整面腐蚀均匀的绒面。
传统技术存在的缺点，尽管酸腐蚀法制备多晶硅绒面因为其工艺成熟，价格低廉等优势成为了目前多晶硅太阳能电池行业制绒的主要方式。但采用现行的酸制绒工艺对金刚石切割多晶硅片进行制绒，难以消除硅片表面切割纹（图1），制绒后硅片表面的虫洞直径普遍在几个微米左右，且大小不均，反射率在26%左右，不能满足工业生产要求。
在申请号为201410842460.9的专利中，在传统HF-HNO3-H2O体系之前增加了金属辅助化学刻蚀技术，采用的是贵金属盐，明显增加了废液处理工序成本、材料成本和时间成本。
发明内容
鉴于目前技术存在的上述不足，本发明提供一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，本发明采用两步制绒法，先利用传统的HF-HNO3-H2O制绒体系在金刚线切割多晶硅表面蚀刻出微米级的较大虫洞结构，然后利用H2O2-HF-H2O体系再蚀刻出更小尺寸的微洞结构，可以有效将金刚线切割多晶硅片制绒后反射率降低至16%，在几乎不增加生产成本的前提下，依然采用酸腐蚀工艺，即通过氧化剂（H2O2和HNO3）氧化硅，再利用HF与通过两步腐蚀的方法，产生反射率达到16%的制绒表面，增强光的捕获与吸收，提高电池效率。
本发明的采用如下技术方案：
一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，包括以下步骤：
将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液；
将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液；
将硅片先后浸入到第一制绒溶液和第二制绒溶液进行制绒。
作为本发明的优选技术方案，所述将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液的步骤包括：
将季戊四醇、聚乙二醇、去离子水按体积比2～3: 2～33:194配制添加剂溶液；
将HF、HNO3、H2O和添加剂溶液按体积比12～20:35～50:35～50:1配制成第一制绒溶液。
作为本发明的优选技术方案，所述将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液的步骤包括：
将H2O2、HF和H2O按体积比1～2:8～12:40配制成第二制绒溶液。
作为本发明的优选技术方案，所述将硅片先后浸入到第一制绒溶液和第二制绒溶液进行制绒的步骤包括：
将金刚线切割的硅片进行清洗并用甩干机甩干；
将甩干后的硅片浸入到第一制绒溶液中进行第一步制绒；
将经过第一步制绒的硅片浸入到溢流槽中进行漂洗并甩干；
将经过溢流槽中进行漂洗并甩干的硅片浸入到第二制绒溶液中进行第二步制绒；
将经过第二步制绒的硅片浸入到碱制绒溶液中，然后浸入到溢流槽中进行漂洗后在稀HCl-HF溶液中浸泡；
将在稀HCl-HF溶液中浸泡过后的硅片浸入到溢流槽中进行漂洗然后甩干即得到制绒的硅片。
作为本发明的优选技术方案，所述将甩干后的硅片浸入到第一制绒溶液中进行第一步制绒的步骤中，制绒温度为7～20℃，制绒时间60～100秒。
作为本发明的优选技术方案，所述将经过溢流槽进行漂洗并甩干的硅片浸入到第二制绒溶液中进行第二步制绒的步骤中：制绒温度为7～20℃，制绒时间3～7分钟。
作为本发明的优选技术方案，所述将经过第二步制绒的硅片浸入到碱制绒溶液中，然后浸入到溢流槽中进行漂洗后在稀HCl-HF溶液中浸泡的步骤中，其中浸入碱制绒溶液中的时间为10s～30s，所述碱制绒溶液为NaOH或KOH的碱性稀释溶液；在稀HCl-HF溶液中浸泡的时间为30s～120s。
作为本发明的优选技术方案，所述HF的纯度级别为分析纯，浓度为49%；HNO3的纯度级别为分析纯，浓度为68%；H2O2浓度为30%。
作为本发明的优选技术方案，所述将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液的步骤中，HF、HNO3、H2O和添加剂的体积比16L:42L:40L:1L。
作为本发明的优选技术方案，所述将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液的步骤中，H2O2、HF和H2O的体积比2L:20L:80L。
本发明的有益效果：1、采用两步制绒法，先利用传统的HF-HNO3-H2O制绒体系在金刚线切割多晶硅表面蚀刻出微米级的较大虫洞结构，然后利用H2O2-HF-H2O体系再蚀刻出更小尺寸的微洞结构，可以有效将金刚线切割多晶硅片制绒后反射率降低至16%；2、在几乎不增加生产成本的前提下，依然采用酸腐蚀工艺，即通过氧化剂（H2O2和HNO3）氧化硅，再利用HF与通过两步腐蚀的方法，产生反射率达到16%的制绒表面，增强光的捕获与吸收，提高电池效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为只经过HF-HNO3-H2O制绒体系制绒后的扫描电子显微镜图（斜面图）；
图2为经过本发明实施例1制绒后的扫描电子显微镜图；
图3为经过本发明实施例1制绒后的扫描电子显微镜图的更高放大倍数图；
图4为本发明的流程图。
具体实施方式
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。
如图1-图4所示，一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，包括以下步骤，
步骤S1：将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液，其中包括步骤S1a：将季戊四醇、聚乙二醇、去离子水按体积比2～3: 2～33:194配制添加剂溶液；步骤S1b：将HF、HNO3、H2O和添加剂溶液按体积比12～20:35～50:35～50:1配制成第一制绒溶液。
其中，HF、HNO3、H2O和添加剂的体积比优选为16L:42L:40L:1L，以及HF的纯度级别为分析纯，浓度为49%；HNO3的纯度级别为分析纯，浓度为68%。
步骤S2：将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液：其中包括步骤S2a：将H2O2、HF和H2O按体积比1～2:8～12:40配制成第二制绒溶液，进一步，H2O2、HF和H2O的体积比优选为2L:20L:80L，以及H2O2浓度优选为30%。
步骤S3：将硅片先后浸入到第一制绒溶液和第二制绒溶液进行制绒，其中包括步骤S3a：将金刚线切割的硅片进行清洗并用甩干机甩干。步骤S3b：将甩干后的硅片浸入到第一制绒溶液中进行第一步制绒，其中制绒温度为7～20℃，制绒时间60～100秒。步骤S3c：将经过第一步制绒的硅片浸入到溢流槽中进行漂洗并甩干。步骤S3d：将经过溢流槽中进行漂洗并甩干的硅片浸入到第二制绒溶液中进行第二步制绒，其中制绒温度为7～20℃，制绒时间3～7分钟。步骤S3e：将经过第二步制绒的硅片浸入到碱制绒溶液中，然后浸入到溢流槽中进行漂洗后在稀HCl-HF溶液中浸泡，其中浸入碱制绒溶液中的时间为10s～30s，碱制绒溶液为NaOH或KOH的碱性稀释溶液；在稀HCl-HF溶液中浸泡的时间为30s～120s：步骤S3f：将在稀HCl-HF溶液中浸泡过后的硅片浸入到溢流槽中进行漂洗然后甩干即得到制绒的硅片。
以下提供具体的实施方式来进一步阐述本发明。
实施例1，一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，具体包括，对金刚线切割硅片进行清洗并用甩干机甩干。按照季戊四醇、聚乙二醇、去离子水体积比15ml:15ml:970ml配制添加剂溶液。按照HF、HNO3、H2O、添加剂体积比16L:42L:40L:1L配制制绒溶液，其中氢氟酸选用浓度为49%（分析纯），硝酸选用浓度为68%（分析纯）。将硅片浸入制绒液中进行制绒，温度为20℃，制绒时间80秒。将硅片浸入溢流槽进行漂洗15min，然后甩干。按照H2O2、HF、H2O体积比2L:20L:80L配制第二步制绒溶液，其中双氧水选用30%浓度。将硅片浸入第二步制绒液中进行制绒，温度为20℃，制绒时间5分钟。将硅片浸入5%浓度NaOH溶液中，时间15s。将硅片浸入溢流槽漂洗5min，然后浸泡在稀HCl-HF（浓度5%）溶液中100s,再放入溢流槽进行漂洗15min，然后甩干。
在本实施例中，制绒后的硅片反射率为16%，通过电子显微镜观察表面形貌图，如图2和图3所示。
在本发明中，要特别说明的是在申请号为201410842460.9的专利中，在传统HF-HNO3-H2O体系之前增加了金属辅助化学刻蚀技术制备多孔结构，采用的是贵重金属盐，成本大幅增加，而且因为要清洗残留在硅孔中的金属颗粒及离子，又要增加清洗的工艺，工艺繁琐，不仅提高材料成本，也会延长工艺时间，增加时间成本。另外重金属废液对环境有很大污染，所以需要单独处理，这也为外围的废液处理增加成本。而且，该发明的硅表面洞结构反射率在24%左右，而本发明的反射率在16%左右，更加接近单晶硅制绒后金字塔结构12%～14%的反射率。虽然在金属催化腐蚀中普遍都用到双氧水，但与本发明中双氧水的作用和目的是不一样的，前者双氧水参与电化学反应，在金属催化腐蚀下得到致密硅线结构，而在本发明H2O2-HF-H2O制绒体系中双氧水参与氧化反应，得到坑洞硅表面结构，所以各自所用双氧水的发明思想及目的是不同的，并无借鉴和参考关系。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，包括以下步骤：
将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液；
将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液；
将硅片先后浸入到第一制绒溶液和第二制绒溶液进行制绒。
2.根据权利要求1所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液的步骤包括：
将季戊四醇、聚乙二醇、去离子水按体积比2～3: 2～33:194配制添加剂溶液；
将HF、HNO3、H2O和添加剂溶液按体积比12～20:35～50:35～50:1配制成第一制绒溶液。
3.根据权利要求1所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液的步骤包括：
将H2O2、HF和H2O按体积比1～2:8～12:40配制成第二制绒溶液。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将硅片先后浸入到第一制绒溶液和第二制绒溶液进行制绒的步骤包括：
将金刚线切割的硅片进行清洗并用甩干机甩干；
将甩干后的硅片浸入到第一制绒溶液中进行第一步制绒；
将经过第一步制绒的硅片浸入到溢流槽中进行漂洗并甩干；
将经过溢流槽中进行漂洗并甩干的硅片浸入到第二制绒溶液中进行第二步制绒；
将经过第二步制绒的硅片浸入到碱制绒溶液中，然后浸入到溢流槽中进行漂洗后在稀HCl-HF溶液中浸泡；
将在稀HCl-HF溶液中浸泡过后的硅片浸入到溢流槽中进行漂洗然后甩干即得到制绒的硅片。
5.根据权利要求4所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将甩干后的硅片浸入到第一制绒溶液中进行第一步制绒的步骤中，制绒温度为7～20℃，制绒时间60～100秒。
6.根据权利要求4所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将经过溢流槽进行漂洗并甩干的硅片浸入到第二制绒溶液中进行第二步制绒的步骤中：制绒温度为7～20℃，制绒时间3～7分钟。
7.根据权利要求4所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将经过第二步制绒的硅片浸入到碱制绒溶液中，然后浸入到溢流槽中进行漂洗后在稀HCl-HF溶液中浸泡的步骤中，其中浸入碱制绒溶液中的时间为10s～30s，所述碱制绒溶液为NaOH或KOH的碱性稀释溶液；在稀HCl-HF溶液中浸泡的时间为30s～120s。
8.根据权利要求4所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述HF的纯度级别为分析纯，浓度为49%；HNO3的纯度级别为分析纯，浓度为68%；H2O2浓度为30%。
9.根据权利要求4所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将HF、HNO3、H2O和添加剂配制成第一制绒溶液的步骤中，HF、HNO3、H2O和添加剂的体积比16L:42L:40L:1L。
10.根据权利要求4所述的一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法，其特征在于，所述将H2O2、HF和H2O配制成第二制绒溶液的步骤中，H2O2、HF和H2O的体积比2L:20L:80L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610310040.5A CN105951184A (zh) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610310040.5A CN105951184A (zh) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105951184A true CN105951184A (zh) | 2016-09-21 |
Family
ID=56911284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610310040.5A Pending CN105951184A (zh) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105951184A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107039241A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-08-11 | 昆明理工大学 | 一种超薄硅的化学切割方法 |
| CN107516693A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-26 | 广东爱康太阳能科技有限公司 | 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 |
| CN107658221A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-02 | 南京纳鑫新材料有限公司 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
| CN108221057A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 西安润威光电科技有限公司 | 一种氧化石墨烯基晶硅制绒添加剂及制备方法和利用其制备硅太阳能电池绒面的方法 |
| CN109119337A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 镇江仁德新能源科技有限公司 | 一种太阳能级多晶硅片表面制绒方法 |
| CN110257920A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-20 | 东莞南玻光伏科技有限公司 | 硅片的制绒剂、太阳能电池及其制备方法和硅片的制绒方法 |
| CN110872729A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 比亚迪股份有限公司 | 金刚线切割多晶硅片的制绒挖孔添加剂、制绒沉银挖孔液、硅片以及太阳能电池 |
| CN111640807A (zh) * | 2019-03-01 | 2020-09-08 | 中国科学院物理研究所 | 具有v型槽绒面结构的制绒片及其制备方法和应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH054811A (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 多結晶シリコンの洗浄方法 |
| TW201121085A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Ind Tech Res Inst | Method of fabricating solar cell |
| CN102277623A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-12-14 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种对单晶硅表面进行微结构化的方法 |
| CN103394484A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-20 | 常州时创能源科技有限公司 | 多晶硅太阳能电池硅片酸制绒后的清洗工艺 |
| CN103441182A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-11 | 新奥光伏能源有限公司 | 太阳能电池的绒面处理方法及太阳能电池 |
| CN103578966A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-12 | 浙江工业大学 | 一种表面尖锥状黑硅的湿法化学制备方法 |
| CN104393118A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-04 | 常州天合光能有限公司 | 将制绒与清洗分步进行的晶硅太阳能电池湿化学处理方法 |
-
2016
- 2016-05-12 CN CN201610310040.5A patent/CN105951184A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH054811A (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 多結晶シリコンの洗浄方法 |
| TW201121085A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Ind Tech Res Inst | Method of fabricating solar cell |
| CN102277623A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-12-14 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种对单晶硅表面进行微结构化的方法 |
| CN103441182A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-11 | 新奥光伏能源有限公司 | 太阳能电池的绒面处理方法及太阳能电池 |
| CN103394484A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-20 | 常州时创能源科技有限公司 | 多晶硅太阳能电池硅片酸制绒后的清洗工艺 |
| CN103578966A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-12 | 浙江工业大学 | 一种表面尖锥状黑硅的湿法化学制备方法 |
| CN104393118A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-04 | 常州天合光能有限公司 | 将制绒与清洗分步进行的晶硅太阳能电池湿化学处理方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107039241B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-07-05 | 昆明理工大学 | 一种超薄硅的化学切割方法 |
| CN107039241A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-08-11 | 昆明理工大学 | 一种超薄硅的化学切割方法 |
| CN109119337A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 镇江仁德新能源科技有限公司 | 一种太阳能级多晶硅片表面制绒方法 |
| CN107516693A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-26 | 广东爱康太阳能科技有限公司 | 一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法 |
| CN107658221B (zh) * | 2017-09-19 | 2020-12-08 | 南京纳鑫新材料有限公司 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
| CN107658221A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-02 | 南京纳鑫新材料有限公司 | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 |
| CN108221057A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 西安润威光电科技有限公司 | 一种氧化石墨烯基晶硅制绒添加剂及制备方法和利用其制备硅太阳能电池绒面的方法 |
| CN108221057B (zh) * | 2018-01-18 | 2020-05-08 | 西安润威光电科技有限公司 | 利用氧化石墨烯基晶硅制绒添加剂制备硅太阳能电池绒面的方法 |
| CN110872729B (zh) * | 2018-08-30 | 2021-07-20 | 比亚迪股份有限公司 | 金刚线切割多晶硅片的制绒挖孔添加剂、制绒沉银挖孔液、硅片以及太阳能电池 |
| CN110872729A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 比亚迪股份有限公司 | 金刚线切割多晶硅片的制绒挖孔添加剂、制绒沉银挖孔液、硅片以及太阳能电池 |
| CN111640807A (zh) * | 2019-03-01 | 2020-09-08 | 中国科学院物理研究所 | 具有v型槽绒面结构的制绒片及其制备方法和应用 |
| CN111640807B (zh) * | 2019-03-01 | 2022-10-11 | 中国科学院物理研究所 | 具有v型槽绒面结构的制绒片及其制备方法和应用 |
| CN110257920A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-20 | 东莞南玻光伏科技有限公司 | 硅片的制绒剂、太阳能电池及其制备方法和硅片的制绒方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105951184A (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 | |
| CN104576830B (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理液、制绒预处理方法和制绒预处理硅片及其应用 | |
| KR101962469B1 (ko) | 결정질 실리콘 태양전지의 텍스쳐 구조의 제조방법 | |
| CN107658221B (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒方法 | |
| AU780184B2 (en) | Method for raw etching silicon solar cells | |
| CN104900509B (zh) | 金刚石线切割硅片的表面处理方法及制绒方法 | |
| CN107268087A (zh) | 一种降低金刚线切割的多晶硅片反射率的金属催化制绒方法 | |
| CN102703989A (zh) | 类单晶太阳能电池制绒工艺 | |
| CN102220645B (zh) | 一种金刚线切割硅片的制绒方法 | |
| CN103710705B (zh) | 一种多晶硅片酸性制绒液的添加剂及其应用 | |
| CN107039241B (zh) | 一种超薄硅的化学切割方法 | |
| CN106229386B (zh) | 一种银铜双金属mace法制备黑硅结构的方法 | |
| CN102181935B (zh) | 一种制作单晶硅绒面的方法及腐蚀液 | |
| CN105154982A (zh) | 多晶黑硅制绒处理液、应用其进行多晶硅片制绒的方法以及多晶黑硅制绒品 | |
| KR20140010155A (ko) | 태양 전지용 웨이퍼의 제조방법, 태양 전지 셀의 제조방법, 및 태양 전지 모듈의 제조방법 | |
| CN104934339A (zh) | 一种晶体硅片位错检测方法 | |
| CN104505437A (zh) | 一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理液、制绒预处理方法和制绒预处理硅片及其应用 | |
| CN104962998A (zh) | 基于金刚线切割的硅片的制绒预处理方法及硅片制绒方法 | |
| CN104966762A (zh) | 晶体硅太阳能电池绒面结构的制备方法 | |
| CN102270702A (zh) | 一种制绒白斑单晶硅片的返工工艺 | |
| CN106340446B (zh) | 一种湿法去除金刚石线切割多晶硅片表面线痕的方法 | |
| CN107611226B (zh) | 一种晶体硅绒面制作方法、太阳能电池及其制作方法 | |
| CN103400901B (zh) | 一种太阳能电池表面的二次腐蚀制绒工艺 | |
| CN105826410B (zh) | 一种消除金刚线切割痕迹的多晶硅制绒方法 | |
| CN111105995B (zh) | 一种单晶硅片的清洗及制绒方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160921 |