一种金刚线切割单晶硅的制绒方法技术

本发明专利技术提供了一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，包括以下步骤：a)将金刚线切割单晶硅采用H2O2‑HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅；b)将步骤a)得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。与现有技术相比，本发明专利技术提供的制绒方法针对金刚线切割单晶硅的表面结构，首先采用特定的溶液体系进行清洗，再配合特定工艺步骤进行酸制绒，能量消耗低且不使用添加剂，从而在大大降低制绒成本的同时，不会造成制绒过程中硅片的污染，使制绒后的金刚线切割单晶硅具有较低反射率，能够提高太阳能电池的电性能及转换效率。

A Velvet Making Method for WEDM Single Crystal Silicon

The invention provides a velvet making method for WEDM monocrystalline silicon, which includes the following steps: a) cleaning the WEDM monocrystalline silicon with a mixed solution system of H_2O_2 HCl to obtain the cleaned WEDM monocrystalline silicon; b) laser etching and acid velvet making of the cleaned WEDM monocrystalline silicon in turn to obtain the velvet-made WEDM monocrystalline silicon. Compared with the existing technology, the wool-making method provided by the present invention aims at the surface structure of WEDM single crystal silicon. Firstly, a specific solution system is used for cleaning, then acid wool-making is carried out with a specific process step. The energy consumption is low and no additives are used. Thus, while greatly reducing the cost of wool-making, the pollution of the silicon wafer in the wool-making process is not caused, and the diamond thread after wool-making is made. Cutting single crystal silicon has low reflectivity, which can improve the electrical performance and conversion efficiency of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种金刚线切割单晶硅的制绒方法
本专利技术涉及单晶硅制绒
，更具体地说，是涉及一种金刚线切割单晶硅的制绒方法。
技术介绍
金刚线切割单晶硅是指将金刚线直接作用在单晶硅表面进行磨削，达到切割效果而获得的单晶硅片；其中，金刚线是利用电镀或树脂粘结的方法将金刚石磨料附着在钢线表面得到的。金刚线切割单晶硅的制备方法采用金刚线切割，具有切割速度快、精度高、材料损耗低等优点，与传统的采用砂浆线切割单晶硅的方法相比，其生产成本能够大幅降低，在光伏领域有着重要的应用前景。在硅太阳能电池片生产过程中，制绒作为一道重要的生产工序对产品性能具有十分重要的影响，其主要目的是通过对硅片表面进行腐蚀，从而降低硅片表面的反射率。目前，金刚线切割单晶硅的制绒方法以碱制绒为主。但是，一方面，碱制绒的反应温度较高，增加了能量的消耗；另一方面，制绒过程中会使用添加剂，常用的碱制绒添加剂包括异丙醇等，而添加剂的使用既增加了制绒成本，还会造成碱制绒过程中硅片的污染，从而影响制绒效果，使制绒后的硅片反射率降低，进而使其电性能参数及转换效率难以达到太阳能电池的制备要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，本专利技术提供的制绒方法能量消耗低且不使用添加剂，从而在降低成本的同时，不会造成硅片污染，使制绒后的金刚线切割单晶硅具有较低反射率，能够提高太阳能电池的电性能及转换效率。本专利技术提供了一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，包括以下步骤：a)将金刚线切割单晶硅采用H2O2-HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅；b)将步骤a)得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。优选的，步骤a)中所述H2O2-HCl混合溶液体系中H2O2的质量浓度为5％～20％，HCl的质量浓度为5％～20％。优选的，步骤a)中所述清洗的温度为20℃～30℃，时间为60s～300s。优选的，步骤b)中所述激光刻蚀的功率为3W～10W，刻蚀点数为1E4～3E4。优选的，步骤b)中所述酸制绒的过程具体为：将激光刻蚀后的金刚线切割单晶硅采用HF-HNO3混合溶液体系进行制绒，得到酸制绒后的金刚线切割单晶硅。优选的，所述HF-HNO3混合溶液体系中HF的质量浓度为5％～15％，HNO3的质量浓度为5％～15％。优选的，步骤b)中所述酸制绒的温度为20℃～30℃，时间为100s～240s。优选的，所述步骤b)还包括：将酸制绒得到的金刚线切割单晶硅进行表面处理，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。优选的，所述表面处理的过程具体为：将酸制绒后的金刚线切割单晶硅采用RCA标准清洗法进行清洗后，再进行慢提拉，烘干后得到制绒后的金刚线切割单晶硅。优选的，所述慢提拉的温度为50℃～70℃，提拉速度为2mm/s～20mm/s。本专利技术提供了一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，包括以下步骤：a)将金刚线切割单晶硅采用H2O2-HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅；b)将步骤a)得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。与现有技术相比，本专利技术提供的制绒方法针对金刚线切割单晶硅的表面结构，首先采用特定的溶液体系进行清洗，再配合特定工艺步骤进行酸制绒，能量消耗低且不使用添加剂，从而在大大降低制绒成本的同时，不会造成制绒过程中硅片的污染，使制绒后的金刚线切割单晶硅具有较低反射率，能够提高太阳能电池的电性能及转换效率。实验结果表明，采用本专利技术提供的制绒方法得到的制绒后的金刚线切割单晶硅的反射率为19％～22％。此外，本专利技术提供的制绒方法操作简单、成本低，对推动金刚线切割单晶硅的进一步发展和应用大有裨益。具体实施方式图1为本专利技术实施例1得到制绒后的金刚线切割单晶硅的表面结构的扫描电镜图；图2为本专利技术实施例2得到制绒后的金刚线切割单晶硅的表面结构的扫描电镜图；图3为本专利技术实施例3得到制绒后的金刚线切割单晶硅的表面结构的扫描电镜图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，包括以下步骤：a)将金刚线切割单晶硅采用H2O2-HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅；b)将步骤a)得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。本专利技术首先将金刚线切割单晶硅采用H2O2-HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅。本专利技术对所述金刚线切割单晶硅的种类和来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。在本专利技术中，所述H2O2-HCl混合溶液体系由H2O2溶液和HCl溶液组成；所述H2O2-HCl混合溶液体系中H2O2的质量浓度优选为5％～20％，更优选为10％～15％；所述H2O2-HCl混合溶液体系中HCl的质量浓度优选为5％～20％，更优选为10％～15％。本专利技术对所述H2O2溶液和HCl溶液的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。本专利技术首先采用H2O2-HCl混合溶液体系对金刚线切割单晶硅进行清洗，有利于后续激光刻蚀过程的顺利进行。在本专利技术中，所述清洗的温度优选为20℃～30℃，更优选为25℃；所述清洗的时间优选为60s～300s，更优选为120s～240s。在本专利技术中，所述清洗的过程在上述温度下进行，能量消耗低。得到所述清洗后的金刚线切割单晶硅后，本专利技术将得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。本专利技术将得到清洗后的金刚线切割单晶硅进行激光刻蚀，得到激光刻蚀后的金刚线切割单晶硅。在本专利技术中，所述激光刻蚀的功率优选为3W～10W。在本专利技术中，所述激光刻蚀为激光小功率刻蚀，一方面能够实现提高金刚线切割单晶硅的表面粗糙度的作用，另一方面避免激光的大功率，能量消耗低。在本专利技术中，所述激光刻蚀的刻蚀点数优选为1E4～3E4。由于金刚线切割单晶硅的表面粗糙度较小，采用酸溶液难以在此类硅片上进行有效制绒；本专利技术通过上述激光刻蚀的过程，提高金刚线切割单晶硅的表面粗糙度，从而实现酸溶液在上述硅片上进行有效制绒的可能。本专利技术针对金刚线切割单晶硅的表面结构，采用上述处理方式，能够增加后续酸制绒过程中反应起始核的数目，对得到较好绒面的金刚线切割单晶硅表面结构具有重要作用。得到所述激光刻蚀后的金刚线切割单晶硅后，本专利技术将得到的激光刻蚀后的金刚线切割单晶硅进行酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。在本专利技术中，所述酸制绒的过程优选具体为：将激光刻蚀后的金刚线切割单晶硅采用HF-HNO3混合溶液体系进行制绒，得到酸制绒后的金刚线切割单晶硅。在本专利技术中，所述HF-HNO3混合溶液体系由HF溶液和HNO3溶液组成；所述HF-HNO3混合溶液体系中HF的质量浓度优选为5％～15％，更优选为10％；；所述HF-HNO3混合溶液体系中HNO3的质量浓度优选为5％～15％，更优选为10％。本专利技术对所述HF溶液和H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，包括以下步骤：a)将金刚线切割单晶硅采用H2O2‑HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅；b)将步骤a)得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。

【技术特征摘要】
1.一种金刚线切割单晶硅的制绒方法，包括以下步骤：a)将金刚线切割单晶硅采用H2O2-HCl混合溶液体系进行清洗，得到清洗后的金刚线切割单晶硅；b)将步骤a)得到清洗后的金刚线切割单晶硅依次进行激光刻蚀和酸制绒，得到制绒后的金刚线切割单晶硅。2.根据权利要求1所述的制绒方法，其特征在于，步骤a)中所述H2O2-HCl混合溶液体系中H2O2的质量浓度为5％～20％，HCl的质量浓度为5％～20％。3.根据权利要求1所述的制绒方法，其特征在于，步骤a)中所述清洗的温度为20℃～30℃，时间为60s～300s。4.根据权利要求1所述的制绒方法，其特征在于，步骤b)中所述激光刻蚀的功率为3W～10W，刻蚀点数为1E4～3E4。5.根据权利要求1所述的制绒方法，其特征在于，步骤b)中所述酸制绒的过程具体为：将激光刻蚀后的金刚线切割单晶硅采用HF-HNO3混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵迎财，金井升，张昕宇，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33