[发明专利]基于金刚线切割的硅片的制绒预处理方法及硅片制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池制绒领域，尤其涉及一种基于金刚线切割的硅片制绒技术领域。

背景技术

金刚线切割技术，又称为固结磨料金刚石线锯切割，通常是以电镀或树脂固定的方法将金刚石颗粒固着在不锈钢丝表层的镍基合金层中制成的。在切割过程中，金刚石线锯高速运转，以一定的压力对硅材料直接进行磨削切割。相对于传统的砂浆多线切割技术，金刚线切割技术因具有切割效率高、切割加工成本低和环境清洁等优点，而有望成为光伏领域切割晶体硅等硬脆材料切片技术的未来发展方向。

然而，在多晶硅片表面制绒方面存在一系列的问题，导致金刚石切割技术的应用推广得到限制。譬如金刚石切割技术在切割时容易在硅片上形成切割纹，而所述切割纹在采用常规酸腐蚀方法进行制绒时难以消除，即制绒后的硅片表面依然留有切割纹，从而使得制绒后硅片的反射率不能满足工业生产要求等。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可去除切割纹的基于金刚石切割硅片的制绒预处理方法及硅片制绒方法，从而使得硅片在预处理阶段即可基本去除切割纹，从而使得经过所述预处理的硅片在制绒后得到的硅片制绒品绒面均匀，无切割纹。

本发明提供一种基于金刚线切割的硅片的制绒预处理方法，其包括如下步骤：a将氢氟酸溶液、过氧化氢溶液、金属盐和添加剂混合得到预处理液；b将金刚线切割的硅片置于所述预处理液中进行预处理A，直到基本去除硅片上的切割纹；c用酸性溶液对经过预处理A处理的硅片进行清洗，以去除硅片上的金属颗粒；d将用酸性溶液清洗过的硅片置于预处理液中进行预处理B，直到在所述硅片上形成具均匀微纳结构的预处理绒面。

步骤a中所述氢氟酸溶液和过氧化氢溶液的体积比为1～10:5～40，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量分数为40％～50％，所述过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为20％～55％；所述预处理液中金属盐为硝酸铜、硝酸银、硝酸钯、氯化铜、氯金酸、氯铂酸、铬酸钾、硫酸镍中的至少一种，所述金属盐的摩尔浓度为1μmol/L～10⁵μmol/L。

所述预处理液中进一步包括添加剂，所述添加剂为异丙醇、乙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、正丙醇、乙二醇乙醚、二乙二醇中的至少一种。

所述氢氟酸溶液、过氧化氢溶液和添加剂的体积比为1～10:5～40:1～20，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量分数为40％～50％，所述过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为20％～55％，所述添加剂的质量分数为60％～98％。

步骤b中所述预处理A的预处理时间为1分钟～10分钟，预处理的温度为10℃～45℃。

步骤d中所述预处理B的处理时间为30秒～5分钟，预处理的温度为10℃～45℃。

步骤c中所述酸性溶液为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、柠檬酸、羧酸、磺酸、亚磺酸、硫羧酸、氟锑酸、氟锑磺酸中的至少一种。

一种基于金刚线切割的硅片的制绒方法，其包括如下步骤：a将氢氟酸溶液、过氧化氢溶液、金属盐和添加剂混合得到预处理液；b将金刚线切割的硅片置于所述预处理液中进行预处理A，直到基本去除硅片上的切割纹；c用酸性溶液对经过预处理A处理的硅片进行清洗，以去除硅片上的金属颗粒；d将用酸性溶液清洗过的硅片置于预处理液中进行预处理B，直到在所述硅片上形成具均匀微纳结构的预处理绒面；e将经过预处理B的硅片置于氢氟酸硝酸制绒液中进行制绒处理。

步骤e中所述氢氟酸硝酸制绒液为氢氟酸溶液、硝酸溶液和水以1～5：5～10：5～15的体积比混合得到的混合物，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量浓度为40％～50％，所述硝酸溶液中硝酸的质量浓度为50％～70％；步骤c中所述制绒处理的时间为1分钟～3分钟，所述制绒处理的温度为5℃～15℃。

步骤e之后还包括步骤f：将制绒处理后的硅片置于氢氟酸溶液、过氧化氢溶液、硝酸银溶液和异丙醇的混合溶液中进行黑硅制绒；其中所述氢氟酸溶液、过氧化氢溶液和异丙醇的体积比为1～25:5～40：1～30，所述氢氟酸溶液中氢氟酸的质量分数为40％～50％，所述过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为20％～55％，所述硝酸银溶液的摩尔浓度为1μmol/L～10⁵μmol/L。