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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