[发明专利]晶向为[100]的单晶硅片亚微米绒面的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体硅片绒面的制造方法。

背景技术

目前，光伏发电成本是火电成本的2～3倍，成本过高是制约光伏发电大规模应用的主要障碍。提高晶硅电池的生产效率，降低成本，使其发电成本接近或等于火电成本，对于解决目前能源短缺与环境污染的问题，实现国民经济和社会可持续发展，具有重大的现实和长远意义。

单晶硅片的成本约占组件成本的60％，由此可见降低单晶硅片成本是降低晶硅电池发电成本的最有效的方向之一。过去单晶硅片的厚度在400um，随着技术水平的发展，单晶硅片的厚度现在降至180um，今后还要继续降低，这是发展的主流。单晶硅片厚度的降低，随之对设备制造，工人操作水平和工艺的要求也越来越高，在单晶硅片的制绒过程中，采用常规工艺，单晶硅片的减薄量过大，单晶硅片的厚度更加薄，导致电池的弯曲度和碎片率明显提高，加大了单晶硅片的生产成本。现在急需要一种制绒方法，在保证或者降低单晶硅片的反射率的同时降低单晶硅片的减薄量，使其成品率变高，降低单晶硅片的生产陈本。

单晶抛光硅片，在可见光范围内，硅片的平均反射率为33％，硅片在经过制绒后，若硅片连续均匀致密，则反射率为11％，由于晶体结构的特点，在正常制绒条件下，绒面的形状是相同的，只有大小区分，反射率是不随绒面的大小而变化的。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种单晶硅片亚微米绒面的制造方法，该方法可以保证在可见光范围内电池平均反射率不变的情况下，使单晶硅片的减薄量是常规制绒方法减薄量的1/5～1/6，使其电池的弯曲度和碎片率明显减少，降低成本，提高了效率。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种晶向为[100]单晶硅片亚微米绒面的制造方法，包括下列步骤：

(1)选择电阻率为0.5～20Ω.cm，晶向为[100]，硅片厚度为180±40um的单晶硅片；

(2)硅片预清洗，在包含3％～7％的君和150和1％～2％的NaOH重量比的水溶液内清洗，溶液温度控制在50～60℃，时间为4～6分钟；

(3)去除损伤层，将单晶硅片放入浓度为10％～15％NaOH重量比的水溶液，温度控制在60～80℃，时间为2～6分钟；

(4)制绒，将单晶硅片放入1％～1.5％的NaOH，0.05％～1％的Na₃PO₄.12H2O，1％～1.5％的苯甲酸钠，0.1％～0.5％的钼酸钠重量的水溶液中，温度控制在70～83℃，时间为5～25分钟。

有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、采用该方法制绒单晶硅片的减薄量是常规制绒方法的电池减薄量的1/5～1/6，相应增加了电池的厚度，且在可见光范围内，单晶鬼片平均反射率保持不变的条件下，使其电池的弯曲度和碎片率明显减少，降低成本，提高了生产效率：

2、步骤(2)对单晶硅片表面预清洗要彻底，否则会影响绒面的连续性和均匀性；

3、步骤(3)去除损伤层，保证制绒后，绒面大小均匀，高低均匀；

4、步骤(4)中的苯甲酸钠在单晶的硅片表面特征吸附，阻滞了硅离子化过程，或者在硅片表面氧化，生成极度致密的保护性氧化膜，它阻止绒面尺寸过大，钼酸钠是一种低污染性金属盐，安全碱性介质中是有效的缓蚀剂，钼酸钠与磷酸钠的水溶液对腐蚀速率有协同缓蚀的作用，其缓蚀剂的临界浓度降低，两者的总浓度为0.0015mg/L时，且比例为40∶60～10∶80内，平均缓蚀率达91.5％，磷酸钠的水溶液，PO₄^3-水解产生大量的OH^-以腐蚀单晶硅片，同时PO₄^3-或HPO₄^2-也同样起着异丙醇的作用，消除气炮和减缓腐蚀的作用。

附图说明

附图为绒面金字塔结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过一个最佳实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

(1)选择电阻率为0.5Ω.cm，晶向为[100]，硅片厚度为140um的单晶硅片；

(2)硅片预清洗，在包含3％的君和150和1％的NaOH重量的水溶液内清洗，溶液温度控制在50～60℃，时间为4～6分钟；

(3)去除损伤层，将单晶硅片放入浓度为10％NaOH水溶液，温度控制在60～80℃，时间为2～6分钟；