单晶硅片制绒方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶硅片制绒方法，包括：S1、将单晶硅片浸没在碱溶液和第一制绒辅助溶液的混合溶液中进行抛光刻蚀，第一制绒辅助溶液包括绒面刻蚀剂、金属络合剂、第一表面活性剂、第一消泡剂中的一种或多种；S2、将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在碱溶液和第二制绒辅助溶液的混合溶液中进行制绒刻蚀，第二制绒辅助溶液包括绒面成核剂、pH调节剂、第二表面活性剂、第二消泡剂中的一种或多种。本发明专利技术通过引入制绒辅助溶液，仅需抛光刻蚀和制绒刻蚀两步工艺即可实现单晶硅片的制绒，大大减少了工艺时间，提高了生产效率；制绒过程中无需使用双氧水，大大减少了碱的耗量，降低了生产成本；降低了硅片表面绒面的反射率，绒面反射率能达到10％左右，硅片表面陷光性能更佳，从而提升了光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
单晶硅片制绒方法
本专利技术属于硅片制绒
，尤其是一种单晶硅片制绒方法。
技术介绍
在晶硅太阳电池生产中，需要使用特殊的溶液在硅片表面刻蚀出特殊的凹凸结构，这一刻蚀过程称之为制绒，刻蚀出的特殊结构称之为绒面结构。这种绒面结构可以有效降低硅片表面对于光的反射率，从而提高太阳能电池的光电转换效率。针对单晶硅片，通常使用碱溶液来制绒，如氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液等。目前现有技术的单晶硅片制绒关键工艺包含三个步骤：1、抛光刻蚀：将单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液中，刻蚀温度为60～75℃，刻蚀时间为3～4min；2、清洗：抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在质量分数0.5％～2％的KOH或NaOH和体积分数5％～10％双氧水溶液中，清洗温度为60～75℃，清洗时间为2～3min；3、制绒：将清洗后的单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH和体积分数0.5％～2％制绒辅助剂混合溶液中，制绒温度为80～85℃，刻蚀时间为7～10min。现有技术中的单晶硅片制绒工艺步骤相对复杂，需要消耗大量碱和双氧水，成本较高，且所需时间较长，生产效率不高。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种单晶硅片制绒方法。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种单晶硅片制绒方法，通过简化单晶硅片的制绒工艺，实现了单晶硅片的超快速制绒。为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：一种单晶硅片制绒方法，所述制绒方法包括：S1、将单晶硅片浸没在碱溶液和第一制绒辅助溶液的混合溶液中进行抛光刻蚀，第一制绒辅助溶液包括绒面刻蚀剂、金属络合剂、第一表面活性剂、第一消泡剂中的一种或多种；S2、将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在碱溶液和第二制绒辅助溶液的混合溶液中进行制绒刻蚀，第二制绒辅助溶液包括绒面成核剂、pH调节剂、第二表面活性剂、第二消泡剂中的一种或多种。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1具体为：将单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液和体积分数0.5％～1.0％的第一制绒辅助溶液的混合溶液中，在75℃～80℃温度下进行抛光刻蚀2min～3min。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2具体为：将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液和体积分数0.5％～1.0％的第二制绒辅助溶液中，在80℃～85℃温度下进行制绒刻蚀5min～6min。作为本专利技术的进一步改进，所述第一制绒辅助溶液按质量分数包括：0.5％～1％的绒面刻蚀剂；2％～5％的金属络合剂；0.05％～0.08％的第一表面活性剂；0.01％～0.02％的第一消泡剂；及去离子水。作为本专利技术的进一步改进，所述第一制绒辅助溶液中：绒面刻蚀剂包括次氯酸钠、氨基三乙醇、PEG2000中的一种或多种；金属络合剂包括乙二胺四乙酸二钠盐、DL-羟基丁二酸、亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或多种；第一表面活性剂包括甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚、全氟表面活性剂中的一种或多种；第一消泡剂包括聚醚消泡剂、聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种。作为本专利技术的进一步改进，所述第一制绒辅助溶液的电阻率大于或等于15MΩ·cm。作为本专利技术的进一步改进，所述第二制绒辅助溶液按质量分数包括：10％～20％的绒面成核剂；3％～6％的pH调节剂；0.05％～0.08％的第二表面活性剂；0.01％～0.02％的第二消泡剂；及去离子水。作为本专利技术的进一步改进，所述第二制绒辅助溶液中：绒面成核剂包括N羟甲基丙烯酰胺、羟乙基纤维素、大豆卵磷脂、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸共聚物、聚马来酸中的一种或多种；pH调节剂包括pH酸型调节剂及pH碱型调节剂；第二绒面表面活性剂包括Gemini型表面活性剂、烷基糖苷新型表面活性剂、咪唑啉两性表面活性剂中的一种或多种；第二消泡剂包括聚二甲基硅氧烷、高碳醇型消泡剂、聚醚改性硅消泡剂中的一种或多种。作为本专利技术的进一步改进，所述第二制绒辅助溶液的电阻率大于或等于15MΩ·cm。作为本专利技术的进一步改进，所述单晶硅片为太阳能级单晶硅片或电子级单晶硅片。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过引入制绒辅助溶液，仅需抛光刻蚀和制绒刻蚀两步工艺即可实现单晶硅片的制绒，大大减少了工艺时间，提高了生产效率；制绒过程中无需使用双氧水，大大减少了碱的耗量，降低了生产成本；降低了硅片表面绒面的反射率，绒面反射率能达到10％左右，硅片表面陷光性能更佳，从而提升了光电转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术单晶硅片制绒方法的具体流程图；图2为本专利技术实施例1中抛光刻蚀后单晶硅片的截面SEM图；图3为本专利技术实施例1中制绒刻蚀后单晶硅片的表面SEM图；图4为本专利技术实施例1中制绒后单晶硅片对波长为350nm～1050nm光的反射率曲线图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开了一种单晶硅片制绒方法，单晶硅片为太阳能级单晶硅片或电子级单晶硅片等，参图1所示，制绒方法包括：S1、将单晶硅片浸没在碱溶液和第一制绒辅助溶液的混合溶液中进行抛光刻蚀，第一制绒辅助溶液包括绒面刻蚀剂、金属络合剂、第一表面活性剂、第一消泡剂中的一种或多种；S2、将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在碱溶液和第二制绒辅助溶液的混合溶液中进行制绒刻蚀，第二制绒辅助溶液包括绒面成核剂、pH调节剂、第二表面活性剂、第二消泡剂中的一种或多种。优选地，单晶硅片制绒方法具体包括：抛光刻蚀：将单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液和体积分数0.5％～1.0％的第一制绒辅助溶液的混合溶液中，在75℃～80℃温度下进行抛光刻蚀2min～3min。第一制绒辅助溶液的电阻率大于或等于15MΩ·cm。通过第一制绒辅助溶液能有效去除硅片表面残留的颗粒、有机物及金属杂质等，同时在硅片表面引入更多的缺陷。制绒刻蚀：将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液和体积分数0.5％～1.0％的第二制绒辅助溶液中，在80℃～85℃温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶硅片制绒方法，其特征在于，所述制绒方法包括：/nS1、将单晶硅片浸没在碱溶液和第一制绒辅助溶液的混合溶液中进行抛光刻蚀，第一制绒辅助溶液包括绒面刻蚀剂、金属络合剂、第一表面活性剂、第一消泡剂中的一种或多种；/nS2、将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在碱溶液和第二制绒辅助溶液的混合溶液中进行制绒刻蚀，第二制绒辅助溶液包括绒面成核剂、pH调节剂、第二表面活性剂、第二消泡剂中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅片制绒方法，其特征在于，所述制绒方法包括：
S1、将单晶硅片浸没在碱溶液和第一制绒辅助溶液的混合溶液中进行抛光刻蚀，第一制绒辅助溶液包括绒面刻蚀剂、金属络合剂、第一表面活性剂、第一消泡剂中的一种或多种；
S2、将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在碱溶液和第二制绒辅助溶液的混合溶液中进行制绒刻蚀，第二制绒辅助溶液包括绒面成核剂、pH调节剂、第二表面活性剂、第二消泡剂中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的单晶硅片制绒方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
将单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液和体积分数0.5％～1.0％的第一制绒辅助溶液的混合溶液中，在75℃～80℃温度下进行抛光刻蚀2min～3min。


3.根据权利要求1所述的单晶硅片制绒方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
将抛光刻蚀后的单晶硅片浸没在质量分数1％～3％的KOH或NaOH溶液和体积分数0.5％～1.0％的第二制绒辅助溶液中，在80℃～85℃温度下进行制绒刻蚀5min～6min。


4.根据权利要求2所述的单晶硅片制绒方法，其特征在于，所述第一制绒辅助溶液按质量分数包括：
0.5％～1％的绒面刻蚀剂；
2％～5％的金属络合剂；
0.05％～0.08％的第一表面活性剂；
0.01％～0.02％的第一消泡剂；
及去离子水。


5.根据权利要求4所述的单晶硅片制绒方法，其特征在于，所述第一制绒辅助溶液中：
绒面刻蚀剂包括次氯酸钠、氨基三乙醇、PEG2000中的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙维绪，苏晓东，黄洁，查嘉伟，
申请(专利权)人：嘉兴尚能光伏材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33