一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法技术

本发明专利技术公开一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，包括步骤；1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；3)用HF‑HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。抛光片经过该加工方法处理后，进行重新扩散，及后道工序，最终抛光片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。经过本发明专利技术的加工方法，电池抛光片由原来的报废处理，现可以作为返工片使用，合格率达到95％。

A processing method of crystal silicon solar cell polishing tablet

The invention discloses a processing method of crystalline silicon solar cell wafer includes the steps of; 1) using RIE etching on the surface of the battery wafer to form a layer of the damaged layer; 2) surface corrosion liquid on step 1) wafer processed surface corrosion, the formation of micro pits; 3) with HF HCl mixed acid step 2) to remove liquid impurities and metal ions produced in the corrosion process; 4) step 3) treated by RIE etching of silicon, preparation of nano suede; 5) cleaning liquid for removing residues from step 4) in the etching process. After polishing, the polished wafers are reprocessed and processed. After that, the conversion efficiency of the final polished wafers is basically the same as that of the normal wafers. Moreover, the appearance of the wafers is different from that of the normal wafers, which achieves the purpose of reworking the polished wafers. After the processing method of this invention, the battery polishing tablet is treated by the original scrap and can be used as a rework piece, and the qualified rate is 95%.

【技术实现步骤摘要】
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法。
技术介绍
目前，晶硅太阳能电池对成本要求较高，生产过程中由于设备不稳定、人为操作失误等原因导致清洗设备异常停机，硅片机台停留过程中，药液不断对硅片进行腐蚀，会导致硅片表面抛光。通常对问题硅片进行返工。现有的晶硅太阳能电池(多晶硅)的返工方法是采用HF/HNO3/H2O混酸体系二次制绒，去除表面扩散层，获得理想的绒面；此混酸系统反应起始于损伤层，绒面结构完全取决于硅片表面形貌。多晶清洗制绒的原理及作用：1)去除硅片表面的杂质损伤层：损伤层是在硅片切割过程中形成的表面(10微米左右)晶格畸变，具有较高的表面复合。2)形成陷光绒面结构：光线照射在硅片表面通过多次折射，达到减少反射率的目的。反应式3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4+4HF→H2SiF6各反应溶液的作用：HF+HNO3作用：腐蚀硅的表面，使其形成多孔结构。NaOH作用：去除多孔硅、中和残留酸。HF+HCl作用：去除金属杂质和二氧化硅(二氧化硅具有亲水性，去除二氧化硅使片子更容易脱水吹干)。而抛光硅片表面损伤层较浅，经过此混酸系统处理后，反射率依然较高，达不到返工要求。因此上述抛光硅片，采用现有的返工方法无法在硅片表面形成所需要的绒面，流入后道工序，电池片的外观及电性能均达不到现在工艺要求，目前此类抛光电池片均报废处理，造成了原材料的浪费。
技术实现思路
为了克服现有的晶硅太阳能电池抛光片难以返工的难题，本专利技术旨在提供一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法。为了实现上述目地，本专利技术采用的技术方案是一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，具体包括以下步骤：1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；3)用HF-HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。作为改进，所述的晶硅太阳能电池为多晶硅太阳能电池。作为改进，所述步骤1)和步骤3)中的RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合。作为改进，所述的反应气体中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S。作为改进，所述步骤2)中的表面腐蚀液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蚀液中HF的体积分数为10-30％，HNO3的体积分数为30-60％，DI水的体积分数为10-60％，腐蚀温度为5-10℃，腐蚀时间为70-150S。作为改进，所述步骤3)中的HF-HCl混酸药液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸药液中HF的体积分数为10-30％，HCl的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为30-75％，反应时间为50-120S。作为改进，所述步骤5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的体积分数为5-20％，H2O2的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为40-75％，清洗温度为30-50℃，清洗时间为100-200S。作为改进，所述BOE中NH4F与HF的体积比为6:1。本专利技术的原理是利用化学试剂和等离子反应，分五步在抛光片表面制备绒面及后续清洗：第一步，用RIE等离子刻蚀抛光片，在硅片的抛光表面形成高低起伏的损伤层，具体的化学反应式：Si+SF6+O2+Cl2—SiF4+SiCl4+SiFxOy+SOFx；第二步，用表面腐蚀液对硅片进行表面腐蚀，从而在表面形成微米凹坑，具体的化学反应式：4HNO3+3Si＝3SiO2+4NO+2H2O；SiO2+6HF＝H2[SiF6]+2H2O；第三步，经HF-HCl混酸药液除去腐蚀过程中产生的杂质以及金属离子杂质；第四步，硅片经过RIE等离子刻蚀，制备纳米级的绒面，反应原理与第一步相同；第五步，用清洗液除去RIE反应过程中产生的残留物。与现有的处理方法相比，本专利技术的有益结果是：本专利技术解决了多晶电池抛光片难以返工的问题，有效的提高了硅片的利用率。抛光片经过该加工方法处理后，进行重新扩散，及后道工序，最终抛光片的转换效率基本达到正常电池片的水平，而且电池片的外观和正常电池片无异，达到了抛光片返工的目的。经过本专利技术的加工方法，电池抛光片由原来的报废处理，现可以作为返工片使用，合格率达到95％。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，具体包括以下步骤：1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；3)用HF-HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。所述的晶硅太阳能电池为多晶硅太阳能电池。所述步骤1)和步骤3)中的RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生化学和物理的作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合。所述的反应气体中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S。所述步骤2)中的表面腐蚀液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蚀液中HF的体积分数为10-30％，HNO3的体积分数为30-60％，DI水的体积分数为10-60％，腐蚀温度为5-10℃，腐蚀时间为70-150S。所述步骤3)中的HF-HCl混酸药液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸药液中HF的体积分数为10-30％，HCl的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为30-75％，反应时间为50-120S。所述步骤5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的体积分数为5-20％，H2O2的体积分数为15-40％，DI水的体积分数为40-75％，清洗温度为30-50℃，清洗时间为100-200S。进一步的，所述BOE中NH4F与HF的体积比为6:1，即采用49％HF水溶液：40％NH4F水溶液按照1：6(体积比)的成分混合而成。所述清洗液由BOE+H2O2+DI体系制成，优点一是除去反应产生的残留物；其二是去除RIE反应导致的损伤层，使纳米绒面表面更为平滑；若损伤层去除不干净，易形成复合中心，严重影响电池片的性能。实施例1一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，如图1所示，具体包括如下步骤：第一步，用RIE等离子刻蚀机，在硅片表面产生一层损伤层；具体工艺过程是：A、建立工艺配方，RF1-RF8(高频功率)参数设定1800W，RF9(低频功率)参数设定450W，传输速度设定110cm/min，MFC流量设定Cl2/1000sccm、O2/2500sccm、S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；3)用HF‑HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。

【技术特征摘要】
1.一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：1)用RIE刻蚀在电池抛光片表面形成一层损伤层；2)用表面腐蚀液对步骤1)处理过的硅片进行表面腐蚀，形成微米凹坑；3)用HF-HCl混酸药液除去步骤2)的腐蚀过程中产生的杂质及金属离子；4)将步骤3)处理过的硅片经过RIE刻蚀，制备纳米级的绒面；5)用清洗液除去步骤4)的刻蚀过程中产生的残留物。2.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述的晶硅太阳能电池为多晶硅太阳能电池。3.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤3)中的RIE刻蚀采用干法刻蚀机，由射频发生器将反应气体离化，离子与硅片发生作用，所述的反应气体为SF6、O2和Cl2的混合。4.如权利要求3所述的一种晶硅太阳能电池抛光片的加工方法，其特征在于，所述的反应气体中SF6的体积分数为20-30％，O2的体积分数为40-60％，Cl2的体积分数为10-40％，反应时间为60-200S。5.如权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡茂界，夏利鹏，秦崇德，方结彬，何达能，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44