一种多晶硅湿法制绒工艺制造技术

本发明专利技术提出了一种多晶硅湿法制绒工艺，包括如下步骤：将多晶硅切片，置于碱液中抛光，抛光完毕，洗净后置于含有银离子的溶液中，反应沉淀，使硅片的表面覆盖一层单质银，将覆盖有单质银的硅片置于氢氟酸‑双氧水混合溶液中，反应，使硅片的表面反应腐蚀得到均匀的纳米级坑洞，再对具有纳米级坑洞的进行扩孔，得到表面覆盖均匀金字塔结构的硅片；本发明专利技术的制绒工艺可以让多晶硅的表面形成更加均匀的坑洞，从而降低表面平均反射率。

A wet wool-making process of polycrystalline silicon

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅湿法制绒工艺
本专利技术涉及光伏材料
，尤其涉及一种多晶硅湿法制绒工艺。
技术介绍
太阳能是最重要的清洁可再生能源，太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。大规模利用太阳能发电的关键是制备低成本、高效率的太阳能电池。单晶硅的拉棒工艺复杂，且硅料成本较高；而多晶硅的铸锭工艺简单，且方形铸锭硅料利用率高，显著降低了成本，目前国际市场上98％以上的光伏电池均为多晶硅太阳能电池。其中一个重要因素是目前单晶硅绒面减反效果明显优于多晶硅。晶相分布均匀的单晶硅通过各向异性碱腐蚀获得均布密集的金字塔微结构，可实现10％以下的平均反射率；而多晶硅内部存在晶界，采用酸腐蚀方法制得绒面平均反射率在20％以上，从而影响电池整体效率的提升。根据“光伏国八条”，新上产能的多晶硅电池效率需不低于18％。因此控制多晶硅表面制绒面的平均反射率是提高多晶硅电池转换效率的关键步骤之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种能够优化绒面形态、提高绒面质量的多晶硅湿式制绒工艺。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种多晶硅湿式制绒工艺，包括如下步骤：S1、将多晶硅切片，硅片置于碱液A中抛光180-250s，抛光完毕用水洗净；S2、将S1所得硅片置于含有银离子的溶液B中，反应50-200s，使硅片的表面沉积一层银单质；S3、将表面沉积银的硅片置于氢氟酸-双氧水混合溶液中，反应150-300s，反应完毕，将硅片置于氨水-双氧水混合溶液中进行脱银处理；S4、将S3所得脱银完毕的硅片置于酸液中反应60-150s，得到扩孔完毕的硅片；S5、将S4所得扩孔完毕的硅片进行修饰，先将硅片置于双氧水-碱液混合溶液中，反应120-200s，再将硅片置于氢氟酸-盐酸混合溶液中，反应120-200s。在以上技术方案的基础上，优选的，按质量百分比为100％计，所述碱液A包括8-20％的氢氧化钾或氢氧化钠、4-6％的添加剂A和余量的水，所述添加剂A包括烯丙基磺酸盐、醇类、消泡剂和弱酸强碱盐。在以上技术方案的基础上，优选的，所述醇类为一元醇和多元醇中的一种或几种的混合物。在以上技术方案的基础上，优选的，按质量百分比为100％计，所述溶液B包括0.1-5％的氢氟酸、2-7％的银离子添加剂B和余量的水，所述银离子添加剂B为银离子的盐中的一种或两种的混合物。更进一步优选的，按质量百分比为100％计，所述氢氟酸-双氧水混合溶液包括质量百分比为1-6％的氢氟酸、5-10％的双氧水、3-6％的添加剂C和余量的水，所述添加剂C包括醇类、醚类、糖类和无机盐，所述氨水-双氧水混合溶液包括质量百分比为1-10％的氨水、1-15％的双氧水和余量的水。在以上技术方案的基础上，优选的，所述醇类为一元醇和多元醇中的一种或几种的混合物，所述糖类为单糖和多糖中的一种或几种的混合物，所述醚类为脂肪醇聚氧乙烯醚。在以上技术方案的基础上，优选的，按质量百分比为100％计，所述酸液包括2-10％氢氟酸、30-50％硝酸和余量的水。在以上技术方案的基础上，优选的，按质量百分比为100％计，所述双氧水-碱液混合溶液包括5-10％的氢氧化钾或氢氧化钠、4-8％的双氧水和余量的水，所述氢氟酸-盐酸混合溶液包括15-30％氢氟酸、15-30％盐酸和余量的水。在以上技术方案的基础上，优选的，所述S1中抛光的温度为70-85℃，所述S2中反应温度为20-30℃，所述S3中反应温度为25-40℃，所述S4中反应温度为5-15℃。在以上技术方案的基础上，优选的，所述S5中反应温度为20-30℃。在以上技术方案的基础上，优选的，所述双氧水的质量浓度为30％，所述盐酸的质量浓度为30％，所述硝酸的质量浓度为50％，所述氢氟酸的质量浓度为40％。本专利技术的多晶硅湿式制绒工艺相对于现有技术具有以下有益效果：本专利技术采用具有银离子的酸液使硅片的表面反应沉积一层银单质，银单质层与硅形成电化学反应通道，通过反应可以使银单质层下方硅片的表面形成纳米级的孔洞，在纳米级孔洞的基础上进行酸蚀扩孔可以更大程度地保持孔洞大小一致，孔洞更加均匀。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，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方式，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种多晶硅湿式制绒工艺，包括如下步骤：S1、将多晶硅切片，混合8g氢氧化钾、2g烯丙基磺酸钠、2g甲醇、1g消泡剂、1g柠檬酸钠、和86g水得到碱液A，将多晶硅片置于碱液A中控温70℃抛光180s，抛光完毕，用水洗净；S2、混合0.1g氢氟酸、2g硝酸银和97.9g水得到溶液B，将S1所得硅片置于溶液B中，于20℃下反应50s，使硅片的表面沉积一层银单质；S3、混合1g氢氟酸、5g双氧水、0.5g甲醇、0.5g乙醚、1g葡萄糖和1g硝酸钠和91g水得到氢氟酸-双氧水溶液，将表面沉积银单质的硅片置于氢氟酸-双氧水溶液中控温25℃反应150s，反应完毕，将硅片再置于由1g氨水、1g双氧水和98g的水制成的混合溶液中脱银；S4、混合2g氢氟酸、30g硝酸和68g水得到酸液，将S3所得硅片置于酸液中控温5℃反应60s；S5、混合5g氢氧化钾、4g双氧水和91g水得到双氧水-碱液，混合15g氢氟酸、15g盐酸和70g水得到氢氟酸-盐酸混合溶液，将S4所得硅片置于双氧水-碱液中20℃下反应120s，再将硅片置于氢氟酸-盐酸混合溶液中20℃下反应120s，反应完毕，用清水洗净，烘干得到实施例1制绒多晶硅。实施例2一种多晶硅湿式制绒工艺，包括如下步骤：S1、将多晶硅切片，混合20g氢氧化钠、2g烯丙基磺酸钾、1g乙醇、1g消泡剂、1g柠檬酸钠、和75g水得到碱液A，将多晶硅片置于碱液A中控温85℃抛光250s，抛光完毕，用水洗净；S2、混合2g氢氟酸、2g硝酸银、3g柠檬酸银和93g水得到溶液B，将S1所得硅片置于溶液B中，于30℃下反应200s，使硅片的表面沉积一层银单质；S3、混合3g氢氟酸、8g双氧水、1g甲醇、1g乙醚、1g麦芽糖和1g硝酸钠和85g水得到氢氟酸-双氧水溶液，将表面沉积银单质的硅片置于氢氟酸-双氧水溶液中控温40℃反应300s，反应完毕，将硅片再置于由5g氨水、8g双氧水和87g水制成的混合溶液中脱银；S4、混合10g氢氟酸、50g硝酸和40g水得到酸液，将S3所得硅片置于酸液中控温15℃反应150s；S5、混合10g氢氧化钠、8g双氧水和82g水得到双氧水-碱液，混合30％氢氟酸、30％盐酸和40％水得到氢氟酸-盐酸混合溶液，将S4所得硅片置于双氧水-碱液中25℃下反应200s，再将硅片置于氢氟酸-盐酸混合溶液中25℃下反应200s，反应完毕，用清水洗净，烘干得到实施例2制绒多晶硅。实施例3一种多晶硅湿式制绒工艺，包括如下步骤：S1、将多晶硅切片，混合15g氢氧化钠、1g烯丙基磺酸钠、1g甲醇、1g消泡剂、1g柠檬酸钠、和81g水得到碱液A，将多晶硅片置于碱液A中控温80℃抛光200s，抛光完毕，用水洗净；S2、混合5g氢氟酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶硅湿法制绒工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将多晶硅切片，硅片置于碱液A中抛光180‑250s，抛光完毕用水洗净；S2、将S1所得硅片置于含有银离子的溶液B中，反应50‑200s，使硅片的表面沉积一层银单质；S3、将表面沉积银的硅片置于氢氟酸‑双氧水混合溶液中，反应150‑300s，反应完毕，将硅片置于氨水‑双氧水混合溶液中进行脱银处理；S4、将S3所得脱银完毕的硅片置于酸液中反应60‑150s，得到扩孔完毕的硅片；S5、将S4所得扩孔完毕的硅片进行修饰，先将硅片置于双氧水‑碱液混合溶液中，反应120‑200s，再将硅片置于氢氟酸‑盐酸混合溶液中，反应120‑200s。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅湿法制绒工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、将多晶硅切片，硅片置于碱液A中抛光180-250s，抛光完毕用水洗净；S2、将S1所得硅片置于含有银离子的溶液B中，反应50-200s，使硅片的表面沉积一层银单质；S3、将表面沉积银的硅片置于氢氟酸-双氧水混合溶液中，反应150-300s，反应完毕，将硅片置于氨水-双氧水混合溶液中进行脱银处理；S4、将S3所得脱银完毕的硅片置于酸液中反应60-150s，得到扩孔完毕的硅片；S5、将S4所得扩孔完毕的硅片进行修饰，先将硅片置于双氧水-碱液混合溶液中，反应120-200s，再将硅片置于氢氟酸-盐酸混合溶液中，反应120-200s。2.如权利要求1所述的多晶硅湿法制绒工艺，其特征在于，按质量百分比为100％计，所述碱液A包括8-20％的氢氧化钾或氢氧化钠、4-6％的添加剂A和余量的水，所述添加剂A包括烯丙基磺酸盐、醇类、消泡剂和弱酸强碱盐。3.如权利要求2所述的多晶硅湿法制绒工艺，其特征在于，所述醇类为一元醇和多元醇中的一种或几种的混合物。4.如权利要求1所述的多晶硅湿法制绒工艺，其特征在于，按质量百分比为100％计，所述溶液B包括0.1-5％的氢氟酸、2-7％的银离子添加剂B和余量的水，所述银离子添加剂B为银离子的盐中的一种或两种的混合物。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红利，罗江，王池，李锋清，凡宝安，袁震芹，李杨，
申请(专利权)人：武汉风帆电化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42