CN111254498B - 硅片酸抛光用添加剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅片酸抛光用添加剂，其各组分的含量为：0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸，2.0～4.5质量份醋酸，1.0～2.0质量份水苏糖，2.0～3.5质量份山梨醇，以及100质量份水。在硅片酸抛光的抛光液中添加本发明的添加剂，能使酸抛光后硅片背面的绒面变为塔基状。

Description

硅片酸抛光用添加剂及其应用
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体涉及一种硅片酸抛光用添加剂及其应用。
背景技术
晶硅太阳能电池一般都要在硅片表面制备金字塔结构绒面，而硅片背面如果保留金字塔结构绒面，会产生多种不良缺陷，因此在电池片生产过程中，需要对硅片背面进行抛光，即背抛光。
目前硅片的背抛光主要有酸抛光和碱抛光两种工艺。
如图1所示，硅片背面经过常规碱抛光处理后，硅片背面变得较为平坦，硅片背面的绒面变为塔基状，即原绒面的金字塔结构经过碱抛光处理后，仅保留了金字塔结构的塔基。
如图2所示，硅片背面经过常规酸抛光处理后，硅片背面仍然不够平坦，常规酸抛光工艺不能使硅片背面的绒面变为塔基状。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅片酸抛光用添加剂及其应用，在硅片酸抛光的抛光液中添加本发明的添加剂，能使酸抛光后硅片背面的绒面变为塔基状。
为实现上述目的，本发明提供一种硅片酸抛光用添加剂，其各组分的含量为：0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸，2.0～4.5质量份醋酸，1.0～2.0质量份水苏糖，2.0～3.5质量份山梨醇，以及100质量份水。
优选的，所述水为去离子水。
本发明还提供一种硅片酸抛光用抛光液，其含有酸液和上述添加剂，添加剂与酸液的质量比为为0.2～2:100；酸液为酸组分的水溶液，酸组分包括氢氟酸和硝酸。
优选的，所述酸液中酸组分总的质量百分含量为15～50%。
优选的，所述酸组分中氢氟酸的质量百分含量为10～50%，硝酸的质量百分含量为50～90%。
优选的，所述酸组分还包括硫酸。
优选的，所述酸组分中氢氟酸的质量百分含量为7～35%，硝酸的质量百分含量为30～60%，硫酸的质量百分含量为5～35%。
本发明还提供一种硅片酸抛光方法，利用上述抛光液对硅片进行抛光处理；硅片为单晶硅片或多晶硅片。
上述硅片酸抛光方法的具体步骤包括：
1）配制添加剂：将0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸、2.0～4.5质量份醋酸、1.0～2.0质量份水苏糖、2.0～3.5质量份山梨醇加入到100质量份水中，混合均匀配成添加剂；
2）配制抛光液：将步骤1）制成的添加剂加到酸液中，混合均匀配成抛光液；添加剂与酸液的质量比为0.2～2:100；酸液为酸组分的水溶液，酸组分包括氢氟酸和硝酸；
3）利用步骤2）制得的抛光液对硅片进行抛光处理，抛光处理的温度控制在6～15℃，时间控制在30s～3min。
优选的，所述酸组分还包括硫酸。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种硅片酸抛光用添加剂及其应用，在硅片酸抛光的抛光液中添加本发明的添加剂，能使酸抛光后硅片背面的绒面变为塔基状。
在对硅片背面进行酸抛光过程中，本发明添加剂可在金字塔结构绒面的凹陷处生成粘稠的保护层，减缓酸液对硅的氧化和溶解，由于绒面不同区域在腐蚀电流下发挥阳极和阴极作用的时间不同，利用两者的腐蚀速度差，使得硅片背面整体趋于平整。
而且，金字塔结构的四个侧面一般为[111]面，在酸抛光的抛光液中加入本发明添加剂后，可以对[100]面和[111]面进行选择性腐蚀，可由金字塔结构的四个侧面快速剥蚀金字塔的主体结构，最后留下腐蚀速率最慢的塔基。
采用本发明添加剂对硅片背面进行酸抛光，酸抛光处理后硅片背面绒面平整程度高，尤其在每个塔基区域中，纳米尺度下的粗糙度很低，能够很好的发挥酸抛工艺的增益作用；且塔基之间微小的高度差，能提高铝浆对硅表面的浸润和粘附力。
附图说明
图1是常规碱抛光处理后硅片背面的扫描电镜图；
图2是常规酸抛光处理后硅片背面的扫描电镜图；
图3是本发明酸抛光处理后硅片背面的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明提供一种硅片酸抛光方法，具体步骤包括：
1）配制添加剂：将0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸、2.0～4.5质量份醋酸、1.0～2.0质量份水苏糖、2.0～3.5质量份山梨醇加入到100质量份水中，混合均匀配成添加剂；水可以是去离子水；
2）配制抛光液：将步骤1）制成的添加剂加到酸液中，混合均匀配成抛光液；添加剂与酸液的质量比为0.2～2:100；酸液为酸组分的水溶液，酸组分包括氢氟酸和硝酸；酸液中酸组分总的质量百分含量为15～50%；酸组分中氢氟酸的质量百分含量为10～50%，硝酸的质量百分含量为50～90%；
3）利用步骤2）制得的抛光液对硅片背面进行抛光处理，抛光处理的温度控制在6～15℃，时间控制在30s～3min。
步骤3）抛光处理后，硅片背面的扫描电镜图如图3所示，从图3中可见，硅片背面的绒面变为塔基状。
实施例2
本发明还提供另一种硅片酸抛光方法，具体步骤包括：
1）配制添加剂：将0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸、2.0～4.5质量份醋酸、1.0～2.0质量份水苏糖、2.0～3.5质量份山梨醇加入到100质量份水中，混合均匀配成添加剂；水可以是去离子水；
2）配制抛光液：将步骤1）制成的添加剂加到酸液中，混合均匀配成抛光液；添加剂与酸液的质量比为0.2～2:100；酸液为酸组分的水溶液，酸组分包括氢氟酸、硝酸和硫酸；酸液中酸组分总的质量百分含量为15～50%；酸组分中氢氟酸的质量百分含量为7～35%，硝酸的质量百分含量为30～60%，硫酸的质量百分含量为5～35%；
3）利用步骤2）制得的抛光液对硅片背面进行抛光处理，抛光处理的温度控制在6～15℃，时间控制在30s～3min。
步骤3）抛光处理后，硅片背面的绒面变为塔基状。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.硅片酸抛光用添加剂，其特征在于，其各组分的含量为：0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸，2.0～4.5质量份醋酸，1.0～2.0质量份水苏糖，2.0～3.5质量份山梨醇，以及100质量份水。
2.根据权利要求1所述的硅片酸抛光用添加剂，其特征在于，所述水为去离子水。
3.硅片酸抛光用抛光液，其特征在于，其含有酸液和权利要求1或2所述的添加剂，添加剂与酸液的质量比为0.2～2:100；酸液为酸组分的水溶液，酸组分包括氢氟酸和硝酸。
4.根据权利要求3所述的硅片酸抛光用抛光液，其特征在于，所述酸液中酸组分总的质量百分含量为15～50%。
5.根据权利要求4所述的硅片酸抛光用抛光液，其特征在于，所述酸组分中氢氟酸的质量百分含量为10～50%，硝酸的质量百分含量为50～90%。
6.根据权利要求4所述的硅片酸抛光用抛光液，其特征在于，所述酸组分还包括硫酸。
7.根据权利要求6所述的硅片酸抛光用抛光液，其特征在于，所述酸组分中氢氟酸的质量百分含量为7～35%，硝酸的质量百分含量为30～60%，硫酸的质量百分含量为5～35%。
8.硅片酸抛光方法，其特征在于，利用权利要求3至5中任一项所述的抛光液对硅片进行抛光处理；硅片为单晶硅片或多晶硅片。
9.根据权利要求8所述的硅片酸抛光方法，其特征在于，其具体步骤包括：
1）配制添加剂：将0.5～1.5质量份聚天门冬氨酸、2.0～4.5质量份醋酸、1.0～2.0质量份水苏糖、2.0～3.5质量份山梨醇加入到100质量份水中，混合均匀配成添加剂；
2）配制抛光液：将步骤1）制成的添加剂加到酸液中，混合均匀配成抛光液；添加剂与酸液的质量比为0.2～2:100；酸液为酸组分的水溶液，酸组分包括氢氟酸和硝酸；
3）利用步骤2）制得的抛光液对硅片进行抛光处理，抛光处理的温度控制在6～15℃，时间控制在30s～3min。
10.根据权利要求9所述的硅片酸抛光方法，其特征在于，所述酸组分还包括硫酸。
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