[发明专利]一种金刚线切割多晶硅片的表面处理方法

说明书

本发明公开了一种金刚线切割多晶硅片的表面处理方法。该方法为：利用喷砂工艺，先对硅片表面进行喷砂处理，再将其放入含有氢氟酸、硝酸和添加剂的混合溶液中进行制绒；所述喷砂工艺为湿法喷砂，所述湿法喷砂是指将水与磨料所混合的喷砂液利用泵加压经由喷嘴射出，均匀地对硅片表面进行冲击，使硅片表面产生凹凸不平的制绒表面。本发明喷砂方式成本低、工艺简单、不用使用化学品，亦不需要改变现有太阳能电池制绒工艺；通过本发明处理的硅片所生成的电池片，可达到良好的均匀绒面效果，并且消除硅片因金刚线切割所造成的线痕与色差。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种金刚线切割多晶硅片的表面处理方法。

背景技术

目前在光伏市场上，多晶硅硅片切割技术已由成本低、切片速度快以及污染较低的金刚线切割方式逐渐取代传统砂浆切割方式。但是，金刚线切割多晶硅片再切割过程中，由于金刚线磨损断线、金刚线切割设备意外停机、切割过程中大量的硅粉堆积于切割隙缝中等原因造成切割效率变化，皆会产生线痕或色差等外观不良的问题。目前市场上外观不良的金刚线切割多晶硅片约占整体金刚线切割多晶硅片产能的1～8％，这些多晶硅片将会因外观不良而被降级成B级片，影响其售出价格。若以目前常规的添加剂的酸制绒方式对外观不良的金刚线多晶硅片进行制绒，将难以同时达到低反射率和外观均匀的绒面效果，镀上抗反射层后其线痕与色差现象将更明显。

目前，为了解决金刚线切割多晶硅片外观不良的难题，针对金刚线多晶硅片制绒的主要办法包括：直接添加剂法、反应离子蚀刻(Reactive ion etching,RIE)、金属催化化学蚀刻(Metal Catalyzed Chemical Etching,MCCE)、喷砂制绒等。例如中国专利CN107623053A提供了一种降低金刚线切割的多晶硅片反射率的金属催化制绒方法能够消除金刚线切割痕迹。但是，使用金属催化制绒方法制程繁琐，需使用金属银或铜的金属元素，以及使用去除金属元素的氨水溶液，造成环境污染。中国专利CN102468371A提供了一种反应离子蚀刻的制绒方法。但是，反应离子蚀刻设备成本高产能低，不利于工业化应用。中国专利CN103339738B、CN105932078B和CN101814550A皆公开了对金刚线切割多晶硅片进行喷砂处理的方式。但是，并未针对具有线痕或色差等外观不良的金刚线切割多晶硅片在喷砂处里后的外观状态进行探讨。综上，现有金刚线切割多晶硅片的表面处理方法普遍存在工艺复杂、成本高、污染环境等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、工艺简单且环保的金刚线切割多晶硅片的表面处理方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种金刚线切割多晶硅片的表面处理方法，利用喷砂工艺，先对硅片表面进行喷砂处理，再将其放入含有氢氟酸、硝酸和添加剂的混合溶液中进行制绒；

所述喷砂工艺为湿法喷砂，所述湿法喷砂是指将水与磨料所混合的喷砂液利用泵加压经由喷嘴射出，均匀地对硅片表面进行冲击，使硅片表面产生凹凸不平的制绒表面。

进一步地，所述硅片为金刚线切割方式制造出的多晶硅片。

进一步地，所述湿法喷砂工艺中磨料为150～1000目的碳化硅或氧化铝。

进一步地，所述喷砂液为水与磨料组成，其中磨料重量占喷砂液重量的10％～40％。

进一步地，喷嘴压力为0.05～0.3MPa，喷砂液对硅片表面冲击时间为1～15min。

进一步地，制绒溶液为包括氢氟酸、硝酸与添加剂的混合溶液，添加剂包括界面活性剂。

进一步地，硅片尺寸为(156.75～157)mm*(156.75～157)mm，经喷砂处理后的硅片，重量损失为1mg～10mg。

进一步地，硅片尺寸为(156.75～157)mm*(156.75～157)mm，制绒过程对金刚线切割多晶硅片的腐蚀重量为0.25～0.35g。