一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺，包括如下步骤：步骤一，采用碱性抛光液对多晶硅片进行化学抛光处理；步骤二，采用镀挖一体处理液对抛光后的硅片进行挖孔处理，在硅片表面制备出纳米孔洞；步骤三，采用脱银处理液对挖孔后的多晶硅片进行脱银处理，脱除硅片表面银颗粒；步骤四，采用扩孔处理液对脱银处理后的硅片进行扩孔处理，在硅片表面形成亚微米或微米级的孔洞。本发明专利技术通过对抛光、镀银挖孔、脱银、扩孔的合理控制，使得整个黑硅制绒过程便于控制，简化了制绒步骤，节省槽体数量和设备空间，降低了成本；提高开路电压，提高了组件的CTM；通过优化镀银添加剂组分，降低银含量，配合合理的污水处理工艺，降低了废液处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺
本专利技术属于多晶硅太阳能电池制造领域，具体涉及一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺。
技术介绍
太阳能光伏技术经过近些年的不断发展，工艺日趋成熟。目前单晶硅太阳能电池由于具有转换效率高的优势，尤其在使用金刚线切割硅片之后，成本大幅度下降，市场份额逐渐增大，使得多晶硅太阳能电池的生存环境日趋恶劣。为了提高多晶硅电池的转换效率，近年来普遍采用了湿法黑硅技术。它利用金属辅助催化腐蚀，可有效解决金刚线硅片的制绒问题，并能显著提升多晶硅电池的转换效率，提高市场竞争力，但是现有的黑硅技术仍然存在很多弊端。首先，常规的银离子催化腐蚀工艺，整个制绒步骤繁琐，要包括碱抛、镀银、挖孔、扩孔、清洗等，机台槽体占地面积大，设备和化学品成本高，使得投入和产出不成比例，性价比低，现在已有很多采用黑硅工艺的厂家转为常规制绒工艺。其次，黑硅的效率提升仅0.2-0.3%，主要是电池端的电流提升，而通常采用酸液扩孔后的黑硅电池片，制成组件后的CTM（电池片制成组件对电池片效率的利用率）就比较低，即扩孔效果不理想。最后，金属辅助化学刻蚀所使用的银离子浓度虽然不高，但在大规模生产中其消耗量也很大，而且废液银离子的聚集，对环境危害巨大，必须增加废液处理投入，进一步增加了生产成本。综上所述，能否开发一种制绒步骤简单，两步法制绒，再采用新的扩孔工艺，将绒面尺寸进行优化，提升CTM，而且含银废水处理量少的，综合成本低的多晶硅黑硅制绒添加剂，将有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多晶硅黑硅制绒工艺，通过整合镀银和挖孔，简化制绒步骤，节省槽体数量和设备空间，降低成本；通过优化扩孔添加剂组分和工艺，适当增加孔径大小和深度，在提高电池短路电流的同时，提高开路电压，提高了组件的CTM；通过优化镀银添加剂组分，降低银含量，配合合理的污水处理工艺，杜绝了对环境的危害，降低了废液处理成本。为实现上述目的，本专利技术设计了一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺，包括如下步骤：步骤一，采用碱性抛光液对多晶硅片进行化学抛光处理；所述抛光液由4%~20%氢氧化钾或氢氧化钠、1%-2%抛光添加剂A和余量的去离子水组成；所述的抛光添加剂A由0.2%-0.4%的氢氧化钠、0.03%-0.05%硅酸钠、0.05%-0.1%羟（羧）甲基纤维素钠、0.05%-0.1%甲酸钠、0.05%-0.15%乙酸钠、1.0%-1.2%糊精、0.02%-0.03%异丙基苯磺酸钠、0.02%-0.03%异构十三醇聚氧乙烯醚和余量的去离子水组成；步骤二，采用镀挖一体处理液对抛光后的硅片进行挖孔处理，在硅片表面制备出纳米孔洞；所述的镀挖一体处理液由0.3%-0.6%双氧水、3%-6%氢氟酸、1%-2%镀银挖孔添加剂B和余量的去离子水组成；所述的镀银挖孔添加剂B由0.9%-1.2%硝酸银、0.08%-0.12%的硝酸、3.0%-3.5%乙二醇单甲醚、0.5%-0.8%聚乙二醇200-300、0.05%-0.15%乙二胺四乙酸、0.75%-0.95%壳寡糖和余量的去离子水组成；步骤三，采用脱银处理液对挖孔后的多晶硅片进行脱银处理，脱除硅片表面银颗粒；所述的脱银处理液由3%-6%氨水、5%-10%双氧水和余量的去离子水组成。步骤四，采用扩孔处理液对脱银处理后的硅片进行扩孔处理，在硅片表面形成亚微米或微米级的孔洞；所述扩孔处理液由10%-25%氢氟酸、20%-35%硝酸和余量的去离子水组成。本专利技术的优点和有益效果在于：本专利技术通过对抛光、镀银挖孔、脱银、扩孔的合理控制，使得整个黑硅制绒过程便于控制，简化了制绒步骤，节省槽体数量和设备空间，降低了成本；适当增加孔径大小和深度，在提高电池短路电流的同时，提高开路电压，提高了组件的CTM，可以获得外观良好、高转换效率的多晶黑硅片；通过优化镀银添加剂组分，降低银含量，配合合理的污水处理工艺，杜绝了对环境的危害，降低了废液处理成本。附图说明图1为本专利技术的实施例1中的制绒表面形貌SEM图。图2为本专利技术的实施例2中的制绒表面形貌SEM图。图3为本专利技术的实施例3中的制绒表面形貌SEM图。具体实施方式：下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1参见图1，一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺，包括如下步骤：步骤一，采用碱性抛光液对多晶硅片进行化学抛光处理；所述抛光液由20%氢氧化钾或氢氧化钠、2%抛光添加剂A和余量的去离子水组成；所述的抛光添加剂A由0.4%的氢氧化钠、0.05%硅酸钠、0.1%羟（羧）甲基纤维素钠、0.1%甲酸钠、0.15%乙酸钠、1.2%糊精、0.03%异丙基苯磺酸钠、0.03%异构十三醇聚氧乙烯醚和余量的去离子水组成；步骤二，采用镀挖一体处理液对抛光后的硅片进行挖孔处理，在硅片表面制备出纳米孔洞；所述的镀挖一体处理液由0.6%双氧水、6%氢氟酸、2%镀银挖孔添加剂和余量的去离子水组成；所述的镀银挖孔添加剂由1.2%硝酸银、0.12%的硝酸、3.5%乙二醇单甲醚、0.8%聚乙二醇200、0.15%乙二胺四乙酸、0.95%壳寡糖和余量的去离子水组成；步骤三，采用脱银处理液对挖孔后的多晶硅片进行脱银处理，脱除硅片表面银颗粒；所述的脱银处理液由6%氨水、10%双氧水和余量的去离子水组成。步骤四，采用扩孔处理液对脱银处理后的硅片进行扩孔处理，在硅片表面形成亚微米级的孔洞；所述扩孔处理液由25%氢氟酸、35%硝酸和余量的去离子水组成。实施例2参见图2，一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺，包括如下步骤：步骤一，采用碱性抛光液对多晶硅片进行化学抛光处理；所述抛光液由15%氢氧化钾或氢氧化钠、1.5%抛光添加剂A和余量的去离子水组成；所述的抛光添加剂A由0.3%的氢氧化钠、0.04%硅酸钠、0.07%羟（羧）甲基纤维素钠、0.07%甲酸钠、0.1%乙酸钠、1.1%糊精、0.025%异丙基苯磺酸钠、0.025%异构十三醇聚氧乙烯醚和余量的去离子水组成；步骤二，采用镀挖一体处理液对抛光后的硅片进行挖孔处理，在硅片表面制备出纳米孔洞；所述的镀挖一体处理液由0.45%双氧水、4.5%氢氟酸、1.5%镀银挖孔添加剂和余量的去离子水组成；所述的镀银挖孔添加剂由1.1%硝酸银、0.1%的硝酸、3.25%乙二醇单甲醚、0.65%聚乙二醇200、0.1%乙二胺四乙酸、0.8%壳寡糖和余量的去离子水组成；步骤三，采用脱银处理液对挖孔后的多晶硅片进行脱银处理，脱除硅片表面银颗粒；所述的脱银处理液由4.5%氨水、7.5%双氧水和余量的去离子水组成。步骤四，采用扩孔处理液对脱银处理后的硅片进行扩孔处理，在硅片表面形成亚微米级的孔洞；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，采用碱性抛光液对多晶硅片进行化学抛光处理，/n所述的抛光液由4%~20%氢氧化钾或氢氧化钠、1%-2%抛光添加剂A和余量的去离子水组成，所述的抛光添加剂A由0.2%-0.4%的氢氧化钠、0.03%-0.05%硅酸钠、0.05%-0.1%羟（羧）甲基纤维素钠、0.05%-0.1%甲酸钠、0.05%-0.15%乙酸钠、1.0%-1.2%糊精、0.02%-0.03%异丙基苯磺酸钠、0.02%-0.03%异构十三醇聚氧乙烯醚和余量的去离子水组成；/n步骤二，采用镀挖一体处理液对抛光后的硅片进行挖孔处理，在硅片表面制备出纳米孔洞；/n步骤三，采用脱银处理液对挖孔后的多晶硅片进行脱银处理，脱除硅片表面银颗粒；/n步骤四，采用扩孔处理液对脱银处理后的硅片进行扩孔处理，在硅片表面形成亚微米或微米级的孔洞。/n

【技术特征摘要】
1.一种金刚线切割多晶硅片制绒工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，采用碱性抛光液对多晶硅片进行化学抛光处理，
所述的抛光液由4%~20%氢氧化钾或氢氧化钠、1%-2%抛光添加剂A和余量的去离子水组成，所述的抛光添加剂A由0.2%-0.4%的氢氧化钠、0.03%-0.05%硅酸钠、0.05%-0.1%羟（羧）甲基纤维素钠、0.05%-0.1%甲酸钠、0.05%-0.15%乙酸钠、1.0%-1.2%糊精、0.02%-0.03%异丙基苯磺酸钠、0.02%-0.03%异构十三醇聚氧乙烯醚和余量的去离子水组成；
步骤二，采用镀挖一体处理液对抛光后的硅片进行挖孔处理，在硅片表面制备出纳米孔洞；
步骤三，采用脱银处理液对挖孔后的多晶硅片进行脱银处理，脱除硅片表面银颗粒；
步骤四，采用扩孔处理液对脱银处理后的硅片进行扩孔处理，在硅片表面形成亚微米或微米级的孔洞。


2.根据权利要求1所述的多晶黑硅制绒工艺，其特征在于，所述的镀挖一体处理液由0.3%-0.6%双氧水、3%-6%氢氟酸、1%-2%镀银挖孔添加剂和余量的去离子水组成；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞鸿，姬俊杰，冯永康，余刚，常传波，
申请(专利权)人：镇江仁德新能源科技有限公司，镇江荣德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32