一种低反射率单晶硅的制绒工艺制造技术

一种低反射率单晶硅的制绒工艺，将硅片浸入NaClO溶液去除硅片表面的污渍和损伤层后，用清水漂洗；将硅片浸入NaOH和无醇单晶硅制绒添加剂的混合溶液中，形成制绒绒面，用纯水漂洗；先将硅片浸入HF和AgNO3混合溶液漂洗，然后将硅片浸入H2O2和HF混合溶液对硅片刻蚀；最后将硅片浸入氨水和H2O2混合溶液，中和硅片表面的Ag+；硅片室温下用NaOH对硅片表面进行修饰，浸入清水中漂洗后，用酸进行三级酸洗处理，得到产品。优点是：操作方便，大大提高了工艺的可靠性，节约成本，具有良好的制绒效果，提高硅电池的电性能。

A kind of low reflectivity monocrystalline silicon production technology

A low reflectivity single crystal silicon flocking process is described in which the silicon wafer is immersed in NaClO solution to remove stains and damaged layers on the surface of the silicon wafer and then rinsed with clean water; the silicon wafer is immersed in the mixed solution of NaOH and non-alcoholic single crystal silicon flocking additives to form flocking surface and rinsed with pure water; the silicon wafer is immersed in HF and AgNO3 mixed solution to rinse the flocking surface, and the flocking surface is then rinsed. The silicon wafer was immersed in H2O2 and HF mixed solution to etch the silicon wafer. Finally, the silicon wafer was immersed in ammonia and H2O2 mixed solution to neutralize Ag+ on the surface of the silicon wafer. The surface of the silicon wafer was modified by NaOH at room temperature. After immersing in water, the silicon wafer was rinsed with acid, and the product was obtained by three-stage acid washing. The advantages are: easy operation, greatly improving the reliability of the process, saving costs, good wool effect, improve the electrical performance of silicon batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种低反射率单晶硅的制绒工艺
本专利技术属于太阳电池单晶硅片制绒领域，特别涉及一种低反射率单晶硅的制绒工艺。
技术介绍
目前，化石燃料是主要的能源原料，但化石能源为不可再生资源，迟早会枯竭，并且化石能源的污染巨大，严重影响空气质量，已经对国民的健康产生危害。因此，无论是从长远的角度和目前的角度，改革能源结构迫在眉睫。常见的几种清洁能源中，水能是种先天的能源，在水资源不丰富的区域难以获得，风能不稳定，核能有泄漏的危险，只有太阳能分布广泛，成为发展清洁能源的重要出路。晶体硅太阳电池可以把太阳能直接转换成电能，并且在使用中不会产生任何污染，目前很多国家，将扶持太阳电池发电技术，从根本上减少对化石燃料的依赖。太阳能电池的单晶制绒工艺，最为常见的是碱式制绒。在常规的N型或P型单晶硅电池的制绒工序中，通常使用NaOH、制绒添加剂溶液，利用NaOH在各向异性碱腐蚀，因为在硅晶体中，(111)面是原子最密排面，腐蚀速率最慢，所以腐蚀后4个与晶体硅(100)面相交的(111)面构成了金字塔结构。腐蚀后就形成了制绒绒面。但是这个化学反应受到很多因素的影响，比如温度、反应物浓度、生成物浓度等条件的影响，所以最终生成的绒面会有不同，进而会影响绒面的均匀性。绒面的均匀性的提高目前成为瓶颈。绒面的均匀性会影响硅电池对光谱的反射率和透射率，进而影响硅电池的电性能，另一方面，均匀的绒面对于扩散形成均匀PN结，以及增加硅片的疏水性也有影响。经过我们的实验发现，均匀的绒面有效降低的硅片PECVD后硅片的颜色差别。说明绒面对硅片的形成均匀的氮化硅薄膜也有很大影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低反射率单晶硅的制绒工艺，操作方便，大大提高了工艺的可靠性，节约成本，具有良好的制绒效果，对入射光形成减反射，增加透射的效果，增加硅电池对光子的利用率，提高硅电池的电性能。本专利技术的技术解决方案是：一种低反射率单晶硅的制绒工艺，其具体步骤如下：1)去损伤层将硅片浸入80℃浓度8％-12％的NaClO溶液150秒-200秒，去除硅片表面的污渍和损伤层；2)清洗硅片浸入清水中室温下漂洗100秒-150秒；3)制绒将硅片浸入75℃-80℃的NaOH浓度为1.4％-1.6％和无醇单晶硅制绒添加剂浓度为0.4％-0.6％的混合溶液中1080秒-1500秒，形成制绒绒面；将硅片浸入60℃的纯水漂洗100秒-150秒；4)刻蚀硅片室温下浸入浓度0.8％-1.2％的HF和质量分数0.016％-0.020％的AgNO3混合溶液60秒-120秒，浸入纯水室温下漂洗45秒-90秒；硅片室温下浸入浓度0.6％-0.8％的H2O2和浓度2.2％-2.6％的HF混合溶液清洗对硅片刻蚀15秒-45秒；硅片室温下浸入浓度0.4％-0.6％氨水和浓度0.6％-0.8％的H2O2混合溶液，中和硅片表面的Ag+，时间为60秒-120秒；浸入纯水室温下漂洗45秒-90秒；硅片室温下用浓度为0.8％-1.2％的NaOH对硅片表面进行修饰，时间为30秒-60秒；浸入清水中室温下漂洗60秒-120秒；5)酸洗Ⅰ硅片室温下浸入70℃的HCl浓度为7.5％-8.5％和H2O2浓度为5.8％-6.2％的混合溶液中540秒-660秒；硅片浸入清水中室温下漂洗60秒-120秒；6)酸洗Ⅱ硅片浸入HF浓度为4.8％-5.2％和H2O2浓度为1.8％-2.2％混合溶液中室温下酸洗60秒-90秒；硅片浸入清水中室温下漂洗80秒-100秒；7)酸洗Ⅲ硅片浸入HCl浓度为2.4％-2.6％和H2O2浓度为5.8％-6.2％混合溶液中室温下酸洗120秒-150秒；硅片浸入清水中室温下漂洗180秒-210秒。步骤3)和4)制绒、刻蚀时，采用太阳能单晶电池片制绒槽，包括槽体，槽体底部设置电机，槽体侧壁顶部设置与电机通过导线连接的感应开关，电机输出轴穿入槽体，电机输出轴端安装转盘，转盘顶面周向均布设有径向波桨，且在槽体内壁周向均布设置纵向阻液杠，相邻二个阻液杠薄厚交替布置；在制绒槽内安装转盘，搅拌制绒/刻蚀溶液，溶液快速上下循环，保证制溶液的浓度是均匀性，所以降低了硅片上侧和下侧的“金字塔”绒面的差异性。进一步优选，所述波桨径向倾斜布置，倾斜方向与电机转动方向一致，增强置换液波动强度。进一步优选，所述槽体底部为凹陷弧形，增大槽体内部空间，防止转盘剐蹭电池片提篮。本专利技术的有益效果是：操作方便，大大提高了工艺的可靠性，节约成本，具有良好的制绒效果。该工艺一方面减少了硅片表面的污渍，另一方面通过制绒，对入射光形成减反射，增加透射的效果，增加硅电池对光子的利用率，制绒后再刻蚀，刻蚀在硅片表面形成纳米孔，增加光的吸收能力，进一步提高光电转换率，提高硅电池的电性能。附图说明图1是本专利技术制绒槽的结构示意图；图2是图1的俯视图；图中：1-槽体，2-电机，3-感应开关，4-转盘，5-波桨，6-阻液杠。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。实施例11)去损伤层将硅片浸入80℃浓度8wt％的NaClO溶液200秒，去除硅片表面的污渍和损伤层；2)清洗硅片浸入清水中室温下漂洗100秒；3)制绒将硅片浸入75℃的NaOH浓度为1.6wt％和无醇单晶硅制绒添加剂浓度为0.6wt％的混合溶液中1080秒，形成制绒绒面；将硅片浸入60℃的纯水漂洗100秒；4)刻蚀硅片室温下浸入浓度0.8wt％的HF和质量分数0.016wt％的AgNO3混合溶液120秒，浸入纯水室温下漂洗90秒；硅片室温下浸入浓度0.6wt％的H2O2和浓度2.2wt％的HF混合溶液清洗对硅片刻蚀45秒；硅片室温下浸入浓度0.4wt％氨水和浓度0.6wt％的H2O2混合溶液，中和硅片表面的Ag+，时间为120秒；浸入纯水室温下漂洗90秒；硅片室温下用浓度为0.8wt％的NaOH对硅片表面进行修饰，时间为60秒；浸入清水中室温下漂洗120秒；5)酸洗Ⅰ硅片室温下浸入70℃的HCl浓度为7.5wt％和H2O2浓度为5.8wt％的混合溶液中660秒；硅片浸入清水中室温下漂洗120秒；6)酸洗Ⅱ硅片浸入HF浓度为4.8wt％和H2O2浓度为1.8wt％混合溶液中室温下酸洗90秒；硅片浸入清水中室温下漂洗100秒；7)酸洗Ⅲ硅片浸入HCl浓度为2.4wt％和H2O2浓度为5.8wt％混合溶液中室温下酸洗150秒；硅片浸入清水中室温下漂洗210秒。实施例21)去损伤层将硅片浸入80℃浓度12wt％的NaClO溶液150秒，去除硅片表面的污渍和损伤层；2)清洗硅片浸入清水中室温下漂洗150秒；3)制绒将硅片浸入80℃的NaOH浓度为1.4wt％和无醇单晶硅制绒添加剂浓度为0.4wt％的混合溶液中1500秒，形成制绒绒面；将硅片浸入60℃的纯水漂洗150秒；4)刻蚀硅片室温下浸入浓度1.2wt％的HF和质量分数0.020wt％的AgNO3混合溶液60秒，浸入纯水室温下漂洗45秒；硅片室温下浸入浓度0.8wt％的H2O2和浓度2.6wt％的HF混合溶液清洗对硅片刻蚀15秒；硅片室温下浸入浓度0.6wt％氨水和浓度0.8wt％的H2O2混合溶液，中和硅片表面的Ag+，时间为60秒；浸入纯水室温下漂洗45秒；硅片室温下用浓度为1.2wt％的NaOH对硅片表面进行修饰，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低反射率单晶硅的制绒工艺，其特征是：具体步骤如下：1)去损伤层将硅片浸入80℃浓度8％‑12％的NaClO溶液150秒‑200秒，去除硅片表面的污渍和损伤层；2)清洗硅片浸入清水中室温下漂洗100秒‑150秒；3)制绒将硅片浸入75℃‑80℃的NaOH浓度为1.4％‑1.6％和无醇单晶硅制绒添加剂浓度为0.4％‑0.6％的混合溶液中1080秒‑1500秒，形成制绒绒面；将硅片浸入60℃的纯水漂洗100秒‑150秒；4)刻蚀硅片室温下浸入浓度0.8％‑1.2％的HF和质量分数0.016％‑0.020％的AgNO3混合溶液60秒‑120秒，浸入纯水室温下漂洗45秒‑90秒；硅片室温下浸入浓度0.6％‑0.8％的H2O2和浓度2.2％‑2.6％的HF混合溶液对硅片刻蚀15秒‑45秒；硅片室温下浸入浓度0.4％‑0.6％氨水和浓度0.6％‑0.8％的H2O2混合溶液，浸泡时间为60秒‑120秒；浸入纯水室温下漂洗45秒‑90秒；硅片室温下用浓度为0.8％‑1.2％的NaOH对硅片表面进行修饰，时间为30秒‑60秒；浸入清水中室温下漂洗60秒‑120秒；5)酸洗Ⅰ硅片室温下浸入70℃的HCl浓度为7.5％‑8.5％和H2O2浓度为5.8％‑6.2％的混合溶液中540秒‑660秒；硅片浸入清水中室温下漂洗60秒‑120秒；6)酸洗Ⅱ硅片浸入HF浓度为4.8％‑5.2％和H2O2浓度为1.8％‑2.2％混合溶液中室温下酸洗60秒‑90秒；硅片浸入清水中室温下漂洗80秒‑100秒；7)酸洗Ⅲ硅片浸入HCl浓度为2.4％‑2.6％和H2O2浓度为5.8％‑6.2％混合溶液中室温下酸洗120秒‑150秒；硅片浸入清水中室温下漂洗180秒‑210秒。...

【技术特征摘要】
1.一种低反射率单晶硅的制绒工艺，其特征是：具体步骤如下：1)去损伤层将硅片浸入80℃浓度8％-12％的NaClO溶液150秒-200秒，去除硅片表面的污渍和损伤层；2)清洗硅片浸入清水中室温下漂洗100秒-150秒；3)制绒将硅片浸入75℃-80℃的NaOH浓度为1.4％-1.6％和无醇单晶硅制绒添加剂浓度为0.4％-0.6％的混合溶液中1080秒-1500秒，形成制绒绒面；将硅片浸入60℃的纯水漂洗100秒-150秒；4)刻蚀硅片室温下浸入浓度0.8％-1.2％的HF和质量分数0.016％-0.020％的AgNO3混合溶液60秒-120秒，浸入纯水室温下漂洗45秒-90秒；硅片室温下浸入浓度0.6％-0.8％的H2O2和浓度2.2％-2.6％的HF混合溶液对硅片刻蚀15秒-45秒；硅片室温下浸入浓度0.4％-0.6％氨水和浓度0.6％-0.8％的H2O2混合溶液，浸泡时间为60秒-120秒；浸入纯水室温下漂洗45秒-90秒；硅片室温下用浓度为0.8％-1.2％的NaOH对硅片表面进行修饰，时间为30秒-60秒；浸入清水中室温下漂洗60秒-120秒；5)酸洗Ⅰ硅片室温下浸入...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭鑫，原赜，刘爱民，
申请(专利权)人：锦州华昌光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21