TWI511196B - Method of Polishing Silica Flocking Cleaning Process - Google Patents

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Description

多晶矽片植絨清洗製程方法
本發明是有關於一種太陽能矽片清洗烘乾設備領域，特別是有關於一種應用於光伏行業中的多晶矽片的植絨（flocking）清洗製程方法。
多晶矽片生產中需要進行植絨、清洗處理。傳統的製程包括低溫高濃度酸液植絨、常溫低濃度酸液植絨、稀鹼洗、去除離子及鈍化。上述傳統的製程方法中，要提高電池片0.2-0.3%的轉換效率需要採用SE（選擇性發射極電池技術）、背拋光（將擴散後的矽片背面藉由化學拋光方法提升反射率到30%以上）、DP（將矽片閘線印製兩遍）、背鈍化（矽片背面鍍鈍化層）等高成本的複雜製程，提高了生產製造成本，而且，產品質量較難控制。
因此，改變傳統製程方法，藉由新的製程提高多晶矽片的產品質量並降低製造成本是業內極待解決的技術問題。
本發明的目的是針對上述習知技術存在的缺陷，提供一種改進的多晶矽片的植絨清洗製程方法。
本發明提出的多晶矽片的植絨清洗製程方法包括以下步驟：
步驟1.首先將矽片置於溫度控制在5-15℃，5-7.5%的HF和35-45% HNO3 的混合溶液中浸泡0.8-1.5 min，進行酸腐蝕處理，達到對矽片初步植絨的目的；
步驟2. 將酸腐蝕後的矽片在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低酸液在矽片表面的附著量；
步驟3. 將矽片置於溫度控制在40-90℃，濃度2-8%的NaOH(或KOH)鹼性溶液中進行1.5-3分鐘的鹼腐蝕處理，該鹼性溶液中加入，對矽片進行二次植絨；
步驟4. 將鹼腐蝕後的矽片在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低鹼液在矽片表面的附著量；
步驟5. 將矽片置於5-15%的HCl和5-15%的HF混合溶液中浸泡0.5-1.5分鐘，對矽片表面的氧化物和金屬離子的進行有效去除；
步驟6. 將酸腐蝕後的矽片在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低酸液和矽片表面附著量；
步驟7. 將以上處理過的矽片進行乾燥處理。
與習知技術相比，本發明提出的多晶矽片之植絨清洗製程方法具有以下優點：
1、本發明在鹼液濃度、溫度以及浸泡時間上做了改進，大大提高了矽片植絨清洗的效果。投入成本較少，而獲得的收益較大，可獲得0.2—0.3%的轉換效率提升。目前其他製程方法，要獲得0.2—0.3%的轉換效率提升，所花成本會大得多；
2、對電池片轉換效率的提升不與其他提升電池片效率的方法產生「矛盾」，其效果可以疊加。如：其他新製程可以提升轉換效率0.5%，那麼疊加本發明製程方法後，其整體轉換效率可以提升0.7—0.8%；
3、傳統的多晶植絨設備經過簡單的改造後即可實現本發明提出的新製程方法，不浪費原有的生產設備，實施改造簡單，成本低廉，但收效顯著。
1~7．．．步驟
第1圖係為本發明提出之製程流程圖。
下面結合圖式和實施例對本發明進行詳細的說明。
如第1圖所示，本發明提出的多晶矽片之植絨清洗製程方法包括以下步驟：
1、矽片首先在溫度控制5-15℃的，5-7.5%的HF和35-45% HNO3 的混合溶液中浸泡0.8-1.5分鐘，進行酸腐蝕處理，達到對矽片初步植絨的目的。在此過程中根據溶液與矽片反應的消耗量，適時的補充一定量的HF和HNO3，以保證溶液的適當配比；
2、酸腐蝕後的矽片隨即在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低酸液在矽片表面的附著為目的；
3、矽片進入溫度控制在40-90℃，濃度2-8%的NaOH（或KOH）等鹼性溶液中進行1.5-3分鐘的鹼腐蝕處理，該鹼性溶液中加入植絨添加劑，含量為0.1-0.2%（以每100片消耗10-25 ml的比例，適時添加），對矽片進行二次植絨；
4、鹼腐蝕後的矽片也隨即進入在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低鹼液在矽片表面的附著為目的；
5、矽片進入5-15%的HCl和5-15%的HF混合溶液中浸泡0.5-1.5分鐘，對矽片表面的氧化物和金屬離子的進行有效去除，避免這些物質影響矽片的最終質量。在此過程中根據溶液與矽片反應的消耗量，適時的補充一定量的HF和HCl，以保證溶液的適當配比；
6、酸腐蝕後的矽片隨即在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低酸液和矽片表面附著物為目的；
7、將以上處理過的矽片進行乾燥處理，保證矽片表面無水跡，以利於矽片進入後面的生產流程。
本發明中提到的百分比均是體積百分比。植絨添加劑是市場上可直接購買的溶液，例如HCl等藥水。
本發明提出的方法可以不改變其他製程的前提下，就能將矽片的最終轉換效率提升0.2—0.3%。達到投資少，收益高的目的。另外，此製程更可以與其他提高電池片轉換效率的製程疊加，達到電池片最終效率疊加的目的。
上述實施例僅用於說明本發明的具體實施方式。應當指出的是，對於本領域的具有通常知識者來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出複數個變形和變化，這些變形和變化都應屬於本發明的保護範圍。
1~7．．．步驟

Claims (4)

  1. 一種多晶矽片之植絨清洗製程方法，其包括下列步驟：
    步驟1. 首先將矽片放在溫度控制在5-15℃，5-7.5%的HF和35-45% HNO3 的混合溶液中浸泡0.8-1.5 min，進行酸腐蝕處理，達到對矽片初步植絨的目的；
    步驟2. 將酸腐蝕後的矽片放在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低酸液在矽片表面的附著量；
    步驟3. 將矽片放入溫度控制在40-90℃，濃度2-8%的NaOH或KOH鹼性溶液中進行1.5-3分鐘的鹼腐蝕處理，該鹼性溶液中加入植絨添加劑，對矽片進行二次植絨；
    步驟4. 將鹼腐蝕後的矽片放入在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低鹼液液在矽片表面的附著量；
    步驟5. 將矽片放入5-15%的HCl和5-15%的HF混合溶液中浸泡0.5-1.5分鐘，對矽片表面的氧化物和金屬離子的進行有效去除；
    步驟6. 將酸腐蝕後的矽片放在10-18 MΩ‧cm純水中以噴淋、浸泡或者兩種方法結合的方式進行清洗，以儘量降低酸液和矽片表面附著量；
    步驟7. 將以上處理過的矽片進行乾燥處理。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多晶矽片之植絨清洗製程方法，其中：步驟1中需根據溶液與矽片反應的消耗量，適時補充一定量的HF和HNO3 ，以保證溶液的適當配比。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多晶矽片之植絨清洗製程方法，其中：步驟3中需根據溶液與矽片反應的消耗量，適時補充一定量的NaOH或KOH，以保證溶液的適當配比。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多晶矽片之植絨清洗製程方法，其中：步驟5中需根據溶液與矽片反應的消耗量，適時補充一定量的HF和HCl，以保證溶液的適當配比。
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