CN102296369B - 一种多晶硅酸法制绒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多晶硅酸法制绒工艺，包括用酸液进行制绒的步骤；去酸液的步骤；去氧化层和金属离子的步骤；清洗并烘干的步骤。本发明在保证硅片减重不变的同时，提高了反射率，控制了表面黑线，且提高了设备的产能。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池的制作领域，尤其是涉及一种多晶硅酸法制绒工艺。
背景技术
近年来，多晶硅太阳能电池以其转换效率较高、性能稳定和成本适中的特点而得到越来越广泛的应用，其产量已超越单晶硅，占据了市场的主导地位。
为了提高太阳能电池的光电转换效率，在制作时，需要先对硅片进行化学处理，使得硅表面做成一个具有一定形状的绒面，由于绒面的存在，物体表面的反射率就会大大降低，从而增加光的吸收，多晶硅片的制绒是通过化学反应在硅片表面进行各向同性腐蚀，形成密集的凹坑状表面结构，增加了光在硅片表面的反射次数，最大限度的减少光的反射率，增加广的吸收，提高短路电流（Isc），进而提高光电转换效率，因此在制绒过程中，药液比例对减重控制、反射率的高低、黑线的形成有着不同的影响，但是现有的工艺减重偏低，设备生产速度偏慢，产能偏低，且反射率偏高，黑线严重。
发明内容
本发明为解决目前太阳能电池的制绒工艺中，减重偏低，反射率偏高，黑线严重的问题，为此提供了一种多晶硅酸法制绒工艺，包括：用酸液进行制绒的步骤；去酸液的步骤；去氧化层和金属离子的步骤；清洗并烘干的步骤。
本发明上述的步骤中，具体的：
在用酸液进行制绒的步骤中，用HNO3和HF以4:1混合后的酸液进行制绒，制绒时间为1.7min；
在去酸液的步骤中，先用水清洗0.5min，然后用碱性液去除酸液和多孔硅0.8min，再用水进行清洗0.5min去碱性液；
在去氧化层和金属离子的步骤中，用包括HCl和HF的混合液去氧化层和金属离子，其中所述混合液中的HCl浓度为40%，HF浓度为20%，去氧化层和金属离子的时间为1min；
在清洗并烘干的步骤中，先冲洗0.5min去除残留的酸液，再在30℃的条件下烘干0.3min。
本发明的原理：从电性能上看，减重越大，绒面的直径越大，深度越小，反射率越大。减重较小，绒面比较尖锐，反射率较小，Isc会变大，但绒面较尖锐容易磨损造成漏电，印刷时与背电场的接触也会有影响，使得Uoc有所下降。
HNO3为高氧化剂,在反应中提供反应所需要的较高空穴，HF 的作用是与反应的中间产物SiO2反应生成络合物，增加溶液中HNO3含量，适当降低溶液中HF含量，确定较佳HNO3、HF比例，使HF对腐蚀坑内结构更加细化。在形成深的腐蚀坑的同时坑的表面也发生缓慢的腐蚀, 形成更小的微腐蚀坑, 结果使表面的孔隙率更高。即在HF反应速度较慢的条件下,能够得到较好的绒面, 从而降低了反射率并增加了光的吸收。
表1：
| 工艺 | 反射率[%] | Uoc | Isc | FF | Eta |
| 高氧化工艺 | 22% | 0.619 | 8.35 | 77.95 | 16.55% |
| 原工艺 | 24.5% | 0.620 | 8.14 | 77.23 | 16.015% |
如表1所示，在保证硅片减重不变的同时将反射率从24.5%降为22%，同时控制了表面黑线，且设备的产能从2970pcs/h提高到3430pcs/h，提高了15%。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明多晶硅酸法制绒工艺，步骤如下：
（1）用酸液进行制绒的步骤；
（2）去酸液的步骤；
（3）去氧化层和金属离子的步骤；
（4）清洗并烘干的步骤。
所述步骤（1）的制绒过程中，所使用的酸液包括配比为4：1的HNO3和HF，所需制绒时间为1.7min。
所述步骤（2）去酸液的过程中，先用水清洗0.5min，然后用碱性液去除酸液和多孔硅0.8min，再用水进行清洗0.5min去碱性液。
所述步骤（3）去离子和钝化使用的混合液包括浓度为40%的HCl和浓度为20%的HF，所需时间为1min。
所述步骤（4）先冲洗0.5min去除残留的酸液，再在30℃的条件下烘干0.3min。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (1)
1.一种多晶硅酸法制绒工艺，其特征在于，包括：
用酸液进行制绒的步骤；用HNO3和HF以4:1混合后的酸液进行制绒，制绒时间为1.7min；
去酸液的步骤；该步骤中先用水清洗0.5min，然后用碱性液去除酸液和多孔硅0.8min，再用水进行清洗0.5min去碱性液；
去氧化层和金属离子的步骤；用包括HCl和HF的混合液去氧化层和金属离子，其中所述混合液中的HCl浓度为40%，HF浓度为20%，去氧化层和金属离子的时间为1min；
清洗并烘干的步骤；先冲洗0.5min去除残留的酸液，再在30℃的条件下烘干0.3min。
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