CN114420774A - 一种晶硅电池的制绒工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种晶硅电池的制绒工艺，涉及晶硅电池的技术领域，制绒工艺包括以下步骤：S1.清洗抛光；S2.第一次蚀刻；S3.涂覆；S4.第二次蚀刻；S5.净洗。通过分步进行制绒蚀刻，并在两次蚀刻之间涂抹明胶于硅片上，提升了硅片在制绒过程中的可控性，优化了化学蚀刻制绒的效果。
Description
技术领域
本申请属于晶硅电池的技术领域，尤其是涉及一种晶硅电池的制绒工艺。
背景技术
晶硅电池即我们通常所称的太阳能电池，其核心组件是设置于电池中心部位的硅片，然后在电池的正侧面和背侧面逐层进行处理，得到成品的晶硅电池。
由于晶硅电池是将太阳能进行收集，并转化成电能进行储蓄，因此晶硅电池对太阳能利用率的高低是衡量晶硅电池性能的重要参数之一。为了减小晶硅电池对太阳光的反射率，提升晶硅电池对光能的吸收作用，晶硅电池在制造过程中会通过表面制绒以及添加减反射层。硅片表面的制绒工艺目前大多采用化学蚀刻法，即通过硝酸和氢氟酸制成的蚀刻剂对硅片表面进行腐蚀，使得硅片的表面呈现凹陷的绒面结构，进而提升硅片对太阳光的折射吸收效果。
但化学反应的可控性较差，因此化学蚀刻法制绒经常会造成硅片的制绒效果不理想，无法达到预期目标。
发明内容
为了提升化学蚀刻法制绒的可控性，提升制绒效果，本申请提供一种晶硅电池的制绒工艺。
本申请提供的一种晶硅电池的制绒工艺，采用了如下的技术方案：
一种晶硅电池的制绒工艺，所述制绒工艺包括以下步骤：
S1.清洗抛光：制备清洗剂，取硅片在清洗剂内清洗5-10min，然后将清洗完成的硅片在抛光机上进行双面抛光打磨；
S2.第一次蚀刻：制备第一蚀刻助剂，并将S1处理制得的硅片放置在第一蚀刻助剂内进行第一次蚀刻；
S3.涂覆：将S2处理制得的硅片烘干后表面涂覆明胶，然后将硅片表面的明胶刮除；
S4.第二次蚀刻：制备第二蚀刻助剂，并将S3处理制得的硅片放置在第二蚀刻助剂内进行第二次蚀刻；
S5.净洗：通过S1中制得的清洗剂对S4处理得到的硅片进行清洗，清洗完成后，再通过清水将硅片冲洗2-5min，干燥后获得制绒完成的硅片成品。
通过采用上述技术方案，当时用本工艺进行晶硅电池硅片的制绒时，先通过清洗抛光，可以减少硅片表面的杂质，消除硅片表层的层膜结构，提升蚀刻效果。然后对硅片的表面进行第一次蚀刻，第一次蚀刻完成后，硅片的表面会出现一定量的凹陷。待第一次蚀刻完成后，通过在硅片的表面涂覆明胶并将其刮除，凹陷内则会充盈明胶。然后再对硅片进行第二次蚀刻，第二次蚀刻首先会在明胶未覆盖的区域开始，从而对硅片进行二次腐蚀，使得硅片表面的蚀刻能够更加均匀。当第一次蚀刻和第二次蚀刻完成之后，再通过碱洗可以对硅片表面的油污和杂质进行除污，进而保证了蚀刻的效果。通过分布的两次蚀刻，提升了硅片表面化学蚀刻法制绒的可控性，进而提升了硅片的制绒效果。
可选的，所述清洗剂包括以下质量份数的组分制备而成：
月桂酰二乙酸酯10-15份；
聚合硫酸铁5-8份；
氢氧化钾5-8份；
乙烯基双硬脂酰胺1-2份；
去离子水80-110份。
通过采用上述技术方案，当使用本清洗剂对硅片进行清洗时，月桂酰二乙酸酯可以对产生泡沫，洗涤硅片表面的污渍；聚合硫酸铁则可以将洗涤环境中洗出的污渍进行聚合絮凝，避免污垢重新溶解附着在硅片上；氢氧化钾可以构建一定的碱性环境，对硅片上的污垢进行皂化；乙烯基双硬脂酰胺可以提升清洗剂中各组分物质分散的均匀程度。通过本清洗剂对硅片完成清洗之后，能够提升硅片的清洁程度，避免制绒杂质影响制绒过程中的化学反应。
可选的，所述第一蚀刻助剂包括以下质量份数的组分制备而成：
氢氟酸10-15份；
硝酸15-20份；
醋酸5-8份；
柠檬酸1-3份；
去离子水80-100份。
可选的，所述第二蚀刻助剂包括以下质量份数的组分制备而成：
氢氟酸7-10份；
硝酸10-12份；
次氯酸5-8份；
苯并三唑1-2份；
去离子水100-150份。
通过采用上述技术方案，当时用本第一蚀刻助剂和第二蚀刻助剂进行硅片表面的化学制绒时，由于第一蚀刻助剂中硝酸和氢氟酸的含量占比高于第二蚀刻助剂中硝酸和氢氟酸的含量占比。因此在第一次蚀刻时，硅片表面会快速出现绒面的结构，然后通过明胶对第一次蚀刻后的绒面结构进行掩盖，并通过低浓度的第二蚀刻助剂对硅片未掩盖的区域进行第二次蚀刻，从而提升了化学蚀刻法制绒的可控性，提升了化学蚀刻法的制绒效果。并且，第一蚀刻助剂和第二蚀刻助剂中添加了弱酸，这可以降低助剂中氢离子的浓度，减缓反应速度。而第二蚀刻助剂中进一步添加有苯并三唑，可以减缓腐蚀速度，进一步提升反应的可控性。
可选的，所述步骤S1中硅片的双面抛光去重量在0.35-0.55g之间。
通过采用上述技术方案，对硅片的表面进行湿适度的抛光，可以去除硅片表层的一些氧化膜、划痕和污垢等，提升硅片的洁净效果，进而提升硅片的制绒效果。
可选的，所述步骤S2中，硅片的蚀刻时间在30-60s，蚀刻温度在20-25℃。
可选的，所述步骤S3中，硅片的蚀刻时间在45-120s，蚀刻温度在15-20℃。
通过采用上述技术方案，由于第一蚀刻助剂的酸度较高，当反应时的温度控制在20-25℃，时间在30-60s内即可完成硅片的第一次粗蚀刻；而第二蚀刻助剂的酸度较低，且添加有苯并三唑作为缓蚀剂，此时将反应温度降低至15-20℃，反应时长控制45-120s。使得操作人员可以进一步控制反应进程，使得化学蚀刻制绒进一步可控化。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：
1.通过分步进行制绒蚀刻，并在两次蚀刻之间涂抹明胶于硅片上，提升了硅片在制绒过程中的可控性，优化了化学蚀刻制绒的效果。
2.通过特制的清洗剂对硅片进行清洗，可以减少硅片上的污渍和杂质，避免对制绒过程的化学反应造成影响。
3.通过在第二蚀刻助剂中加入次氯酸和苯并三唑，可以进一步提升第二次蚀刻的可控性，进而提升制绒效果。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
制备例1-5
制备例1：本制备例提供一种清洗剂，由以下质量比例的组分混合溶解制得：月桂酰二乙酸酯：聚合硫酸铁：氢氧化钾：乙烯基双硬脂酰胺：去离子水＝12：6：6：1.5：90。
制备例2：本制备例提供一种第一蚀刻助剂，由以下质量比例的组分混合溶解制得：氢氟酸：硝酸：醋酸：柠檬酸：去离子水＝12：18：6：2：90。
制备例3：本制备例提供一种第二蚀刻助剂，由以下质量比例的组分混合溶解制得：氢氟酸：硝酸：次氯酸：苯并三唑：去离子水＝8：11：6：1.5：120。
制备例4：本制备例提供一种第二蚀刻助剂，本制备例与制备例3的区别在于，本制备例中未添加有次氯酸。
制备例5：本制备例提供一种第二蚀刻助剂，本制备例与制备例3的区别在于，本制备例中未添加有苯并三唑。
实施例1：本实施例提供一种晶硅电池的制绒工艺，包括以下步骤：
A1-1清洗抛光：取硅片，通过制备例1制得的清洗剂在70℃下清洗硅片6min，在清洗完成后，通过硅片抛光打磨机对硅片进行抛光打磨，硅片的双面抛光去重量为0.4g；
A1-2第一次蚀刻：取500ml制备例2制得的第一蚀刻助剂，然后将A1-1处理制得的硅片浸泡在第一蚀刻助剂内，在23℃下反应45s；
A1-3涂覆：然后将A1-2处理制得的硅片在烘干箱内烘干10min，烘干后在硅片的双侧涂覆明胶，并通过刮片沿硅片的双侧面刮除一次；
A1-4第二次蚀刻：然后取500ml制备例3制得的第二蚀刻助剂，并将A1-3处理得到的硅片浸泡在第二蚀刻助剂内，在18℃下反应90s；
A1-5净洗：将A1-4处理得到的硅片再次通过制备例1制得的清洗剂在70摄氏度下清洗3min，然后通过清水冲洗5min，最后将硅片放置在烘干箱内以80℃烘干10分钟，得到制绒完成的成品硅片。
实施例2：本实施例提供一种晶硅电池的制绒工艺，包括以下步骤：
A2-1清洗抛光：取硅片，通过制备例1制得的清洗剂在70℃下清洗硅片5min，在清洗完成后，通过硅片抛光打磨机对硅片进行抛光打磨，硅片的双面抛光去重量为0.35g；
A2-2第一次蚀刻：取500ml制备例2制得的第一蚀刻助剂，然后将A2-1处理制得的硅片浸泡在第一蚀刻助剂内，在20℃下反应30s；
A2-3涂覆：然后将A2-2处理制得的硅片在烘干箱内烘干10min，烘干后在硅片的双侧涂覆明胶，并通过刮片沿硅片的双侧面刮除一次；
A2-4第二次蚀刻：然后取500ml制备例3制得的第二蚀刻助剂，并将A2-3处理得到的硅片浸泡在第二蚀刻助剂内，在15℃下反应45s；
A2-5净洗：将A2-4处理得到的硅片再次通过制备例1制得的清洗剂在70摄氏度下清洗2min，然后通过清水冲洗5min，最后将硅片放置在烘干箱内以80℃烘干10分钟，得到制绒完成的成品硅片。
实施例3：本实施例提供一种晶硅电池的制绒工艺，包括以下步骤：
A3-1清洗抛光：取硅片，通过制备例1制得的清洗剂在70℃下清洗硅片10min，在清洗完成后，通过硅片抛光打磨机对硅片进行抛光打磨，硅片的双面抛光去重量为0.55g；
A3-2第一次蚀刻：取500ml制备例2制得的第一蚀刻助剂，然后将A3-1处理制得的硅片浸泡在第一蚀刻助剂内，在25℃下反应60s；
A3-3涂覆：然后将A3-2处理制得的硅片在烘干箱内烘干10min，烘干后在硅片的双侧涂覆明胶，并通过刮片沿硅片的双侧面刮除一次；
A3-4第二次蚀刻：然后取500ml制备例3制得的第二蚀刻助剂，并将A3-3处理得到的硅片浸泡在第二蚀刻助剂内，在20℃下反应120s；
A3-5净洗：将A3-4处理得到的硅片再次通过制备例1制得的清洗剂在70摄氏度下清洗5min，然后通过清水冲洗5min，最后将硅片放置在烘干箱内以80℃烘干10分钟，得到制绒完成的成品硅片。
实施例4-5
实施例4-5与实施例1的区别在于，实施例4-5中的清洗剂、第一蚀刻助剂和第二蚀刻助剂中各组分的质量比例与实施例的不同，具体如表1所示：
表1实施例4-5中各组分比例
对比例1：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例1中通过清水替换清洗剂对硅片进行清洗。
对比例2：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例2中未进行硅片的抛光打磨。
对比例3：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例3中未进行明胶的涂覆。
对比例4：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例4中未进行第一次蚀刻和明胶的涂覆。
对比例5：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例5中未进行明胶的涂覆和第二次蚀刻。
对比例6：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例6中采用了制备例4提供的第二次蚀刻助剂进行第二次蚀刻。
对比例7：本对比例提供一种晶硅电池的制绒工艺，本对比例与实施例1的区别在于，对比例7中采用了制备例5提供的第二次蚀刻助剂进行第二次蚀刻。
硅片双侧面反射率测试
对实施例1和对比例1-7所制得的硅片双侧面进行反射率测试，得到的测试结果如表2所示：
表2硅片双侧面反射率测试结果
对表1所得的测试结果进行分析：
对比实施例1、对比例1和对比例2的数据，可以发现实施例1的反射率数据明显优于对比例1和对比例2。因而可以发现硅片进行抛光，以及通过本申请提供的清洗剂清洗，可以明显提升硅片的清洁程度，减少硅片上附着的杂质和油污。当硅片在清洗抛光后，表面更加平整，使得制绒过程反应的均匀性和可控性得到提升；而减少油污和杂质，可以避免蚀刻过程中发生不可预料的副反应，进一步提升了制绒中化学反应的可控性。
对比实施例1和对比例3的数据，可以发现对比例3的绒面结构不均匀。这是因为第一次蚀刻和第二次蚀刻之间未进行明胶的涂覆，而第二次蚀刻在第一次的蚀刻基础上进行，会造成第一次蚀刻出现的凹陷进一步扩大，影响了晶硅电池绒面结构的均匀程度，对晶硅电池的性能造成一定的影响。
对比实施例1、对比例4和对比例5的数据，可以发现，实施例1的反射率数据明显由于对比例4和对比例5。这是由于对比例4和对比例5仅进行了一次蚀刻，这与传统的蚀刻工艺相仿，从而证明了本申请提供的制绒工艺是由于传统的化学蚀刻制绒工艺的。
对比实施例1、对比例6和对比例7的数据，可以发现，实施例1的反射率数据优于对比例6和对比例7。这是由于实施例1中的第二蚀刻助剂中添加了弱酸和缓蚀剂，弱酸和缓蚀剂的加入可以减缓蚀刻速度，提升反应的可控性，从而提升了绒面质量。
以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述制绒工艺包括以下步骤：
S1.清洗抛光：制备清洗剂，取硅片在清洗剂内清洗5-10min，然后将清洗完成的硅片在抛光机上进行双面抛光打磨；
S2.第一次蚀刻：制备第一蚀刻助剂，并将S1处理制得的硅片放置在第一蚀刻助剂内进行第一次蚀刻；
S3.涂覆：将S2处理制得的硅片烘干后表面涂覆明胶，然后将硅片表面的明胶刮除；
S4.第二次蚀刻：制备第二蚀刻助剂，并将S3处理制得的硅片放置在第二蚀刻助剂内进行第二次蚀刻；
S5.净洗：通过S1中制得的清洗剂对S4处理得到的硅片进行清洗，清洗完成后，再通过清水将硅片冲洗2-5min，干燥后获得制绒完成的硅片成品。
2.根据权利要求1所述的一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述清洗剂包括以下质量份数的组分制备而成：
月桂酰二乙酸酯10-15份；
聚合硫酸铁5-8份；
氢氧化钾5-8份；
乙烯基双硬脂酰胺1-2份；
去离子水80-110份。
3.根据权利要求1所述的一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述第一蚀刻助剂包括以下质量份数的组分制备而成：
氢氟酸10-15份；
硝酸15-20份；
醋酸5-8份；
柠檬酸1-3份；
去离子水80-100份。
4.根据权利要求3所述的一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述第二蚀刻助剂包括以下质量份数的组分制备而成：
氢氟酸7-10份；
硝酸10-12份；
次氯酸5-8份；
苯并三唑1-2份；
去离子水100-150份。
5.根据权利要求1所述的一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述步骤S1中硅片的双面抛光去重量在0.35-0.55g之间。
6.根据权利要求4所述的一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述步骤S2中，硅片的蚀刻时间在30-60s，蚀刻温度在20-25℃。
7.根据权利要求5所述的一种晶硅电池的制绒工艺，其特征在于，所述步骤S3中，硅片的蚀刻时间在45-120s，蚀刻温度在15-20℃。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032491A (en) * | 1987-08-20 | 1991-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming a fine pattern |
| CN101409313A (zh) * | 2008-11-19 | 2009-04-15 | 张根发 | 磁场下制备硅太阳能电池绒面的方法 |
| CN101805929A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-18 | 日强光伏科技有限公司 | 一种多晶硅表面制绒方法 |
| CN102479698A (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | 气体产品与化学公司 | 用于硅片制绒的组合物和方法 |
| CN103572373A (zh) * | 2013-05-10 | 2014-02-12 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种单晶硅片碱式制绒工艺 |
| CN104752566A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-07-01 | 中建材浚鑫科技股份有限公司 | 多晶硅电池制绒工艺 |
| CN105839192A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-10 | 吕铁铮 | 预处理硅片湿法制绒的方法 |
| US20160247957A1 (en) * | 2013-09-04 | 2016-08-25 | Changzhou Shichuang Energy Technology Co., Ltd. | Additive for preparing suede on polycrystalline silicon chip and use method thereof |
| CN109638088A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及其制作方法及制绒方法 |
| CN110112253A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-09 | 无锡琨圣科技有限公司 | 一种单晶制绒工艺 |
| CN113265617A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-17 | 浙江众凌科技有限公司 | 用于蒸镀的精密金属遮罩及其多工序蚀刻制作方法 |
-
2021
- 2021-11-29 CN CN202111428517.7A patent/CN114420774A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032491A (en) * | 1987-08-20 | 1991-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming a fine pattern |
| CN101409313A (zh) * | 2008-11-19 | 2009-04-15 | 张根发 | 磁场下制备硅太阳能电池绒面的方法 |
| CN101805929A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-18 | 日强光伏科技有限公司 | 一种多晶硅表面制绒方法 |
| CN102479698A (zh) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | 气体产品与化学公司 | 用于硅片制绒的组合物和方法 |
| CN103572373A (zh) * | 2013-05-10 | 2014-02-12 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种单晶硅片碱式制绒工艺 |
| US20160247957A1 (en) * | 2013-09-04 | 2016-08-25 | Changzhou Shichuang Energy Technology Co., Ltd. | Additive for preparing suede on polycrystalline silicon chip and use method thereof |
| CN104752566A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-07-01 | 中建材浚鑫科技股份有限公司 | 多晶硅电池制绒工艺 |
| CN105839192A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-10 | 吕铁铮 | 预处理硅片湿法制绒的方法 |
| CN109638088A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-16 | 浙江晶科能源有限公司 | 太阳能电池及其制作方法及制绒方法 |
| CN110112253A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-09 | 无锡琨圣科技有限公司 | 一种单晶制绒工艺 |
| CN113265617A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-17 | 浙江众凌科技有限公司 | 用于蒸镀的精密金属遮罩及其多工序蚀刻制作方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孙晓峰, 王海燕, 卢景霄, 李维强: "大面积多晶硅绒面的制备", 半导体光电, no. 03 * |
| 王淑珍: "HIT太阳电池硅片处理及复合透明导电膜的研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑, no. 06 * |
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