硅片的制绒清洗方法及晶硅太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种硅片的制绒清洗方法及晶硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：将硅片依次进行粗抛处理、酸洗处理、第一碱洗处理、制绒处理、第二碱洗处理、圆滑处理、钝化处理及干燥处理；所述酸洗处理所用的酸洗液中含有臭氧、HCl和HF；所述第一碱洗处理所用的第一碱洗液中含有可溶性碱金属氢氧化盐和H2O2。本发明专利技术在粗抛处理和制绒处理之间，增加依次进行的酸洗处理和第一碱洗处理；二者组合可大大提高清洗效果，进而可省略后续圆滑处理和钝化处理之间的后清洗步骤，使得双氧水和盐酸的消耗量大大减少，节约了生产成本，同时工艺流程效率无明显差异。明显差异。明显差异。

【技术实现步骤摘要】
硅片的制绒清洗方法及晶硅太阳能电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及晶硅太阳能电池
，特别是涉及一种硅片的制绒清洗方法及晶硅太阳能电池的制备方法。

技术介绍

[0002]晶硅太阳能电池是以硅片为基体材料的太阳能电池。将硅片制绒是制造晶硅电池的第一道工艺，又称“表面织构化”，有效的绒面结构可使入射光在硅片表面多次反射和折射，增加了光的吸收率，降低了反射率，有助于提高电池的性能。
[0003]异质结电池，又称HJT电池(Hereto
‑
junction with Intrinsic Thin
‑
layer)，被誉为PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)之后最有前景的太阳能电池技术。相对于传统晶硅技术，由于非晶硅薄膜的引入，硅异质结太阳电池的晶硅衬底前后表面实现了良好的钝化，因而其表面钝化更趋完善。且非晶硅薄膜隔绝了金属电极与硅材料的直接接触，其载流子复合损失进一步降低，可以提升转换效率。
[0004]HJT电池有着高效率和高发电量的天然优势，和目前主流的PERC技术相比，最大的问题是成本。HJT需要高昂的生产原辅材料和设备投入成为了制约其快速发展的最主要因素，暂时还不具备大规模投产性价比，目前处于小规模中试研发阶段。因此，当前产业一方面致力于持续努力不断提升HJT转换效率，另一方面，降低制造成本、提升投产性价比也是首要任务。
[0005]目前的制绒清洗工艺流程，双氧水(H2O2)和盐酸(HCl)等化学品的单耗量高居不下，导致工艺成本过高，因此传统技术仍有待改进。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对传统技术双氧水和盐酸等化学品的单耗量高的问题，提供一种硅片的制绒清洗方法及晶硅太阳能电池的制备方法。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0008]本专利技术的一个方面，提供了一种硅片的制绒清洗方法，包括如下步骤：
[0009]将硅片依次进行粗抛处理、酸洗处理、第一碱洗处理、制绒处理、第二碱洗处理、圆滑处理、钝化处理及干燥处理；
[0010]所述酸洗处理所用的酸洗液中含有臭氧、HCl和HF；
[0011]所述第一碱洗处理所用的第一碱洗液中含有可溶性碱金属氢氧化盐和H2O2。
[0012]在其中一些实施例中，所述酸洗液中的臭氧的浓度为30～50ppm；和/或
[0013]所述酸洗液中，HCl的质量浓度为0.02％～0.05％，HF的质量浓度为0.9％～1.2％。
[0014]在其中一些实施例中，所述酸洗处理的温度为20～30℃，时间为180～280s，循环流量为30～40L/min。
[0015]在其中一些实施例中，所述第一碱洗液中，所述可溶性碱金属氢氧化盐的质量浓
度为0.9％～1.2％，H2O2的质量浓度为4％～5％。
[0016]在其中一些实施例中，所述第一碱洗处理的温度为60～70℃，时间为210～280s，循环流量为35～45L/min。
[0017]在其中一些实施例中，所述粗抛处理所用的试剂为碱溶液；和/或
[0018]所述粗抛处理的温度为75℃～90℃，时间为120s～200s，循环流量为30～40L/min。
[0019]在其中一些实施例中，所述制绒处理所采用的试剂为碱溶液；和/或
[0020]所述制绒处理的温度为75～90℃，时间为500～700s，循环流量为20～30L/min。
[0021]在其中一些实施例中，所述第二碱洗处理所用的第二碱洗液中含有可溶性碱金属氢氧化盐和H2O2。
[0022]在其中一些实施例中，所述第二碱洗液中，所述可溶性碱金属氢氧化盐的质量浓度为0.9％～1.2％，H2O2的质量浓度为4％～5％。
[0023]在其中一些实施例中，所述第二碱洗处理的温度为60～70℃，时间为210～280s，循环流量为35～45L/min。
[0024]在其中一些实施例中，所述圆滑处理所采用的试剂中含有HCl和HF；和/或
[0025]所述圆滑处理的温度为20～30℃，时间为180～240s，循环流量为35～45L/min。
[0026]在其中一些实施例中，所述钝化处理所采用的试剂为氢氟酸溶液；和/或
[0027]所述钝化处理的温度为20～30℃，时间为180～240s，循环流量为50～70L/min。
[0028]本专利技术的另一个方面，提供了一种晶硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
[0029]采用上述任一项所述的制绒清洗方法对硅片制绒；
[0030]将制绒后的硅片依次进行沉积非晶硅薄膜、沉积透明导电氧化物薄膜和制作金属电极的步骤。
[0031]上述硅片的制绒清洗方法，将硅片依次进行粗抛处理、酸洗处理、第一碱洗处理、制绒处理、第二碱洗处理、圆滑处理、钝化处理及干燥处理，特别地在粗抛处理和制绒处理之间，增加依次进行的酸洗处理和第一碱洗处理；酸洗处理利用臭氧对粗抛处理之后的硅片表面进行氧化，能在硅片表面形成致密SiO2氧化膜的同时也能去除相当一部分金属杂质，同时HCl具有调节酸洗液的pH值和去除重金属离子的双重作用，HF能有效对硅氧化层进行腐蚀，从而去除硅氧化层、有机物及金属玷污。接着第一碱洗处理采用含有可溶性碱金属氢氧化盐和H2O2的水溶液进行碱洗，二者组合可大大提高清洗效果，进而可省略后续圆滑处理和钝化处理之间的后清洗步骤，使得双氧水和盐酸的消耗量大大减少，节约了生产成本，同时工艺流程效率无明显差异。
附图说明
[0032]图1为实施例1所得的硅片的实物照片和PL图；
[0033]图2为实施例1所得的硅片的SEM图；
[0034]图3为对比例5所得的硅片的实物照片和PL图；
[0035]图4为对比例5所得的硅片的SEM图；
[0036]图5为对比例6所得的硅片的实物照片和PL图；
[0037]图6为对比例6所得的硅片的SEM图。
具体实施方式
[0038]为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，并给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。应当理解，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0039]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0040]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅片的制绒清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：将硅片依次进行粗抛处理、酸洗处理、第一碱洗处理、制绒处理、第二碱洗处理、圆滑处理、钝化处理及干燥处理；所述酸洗处理所用的酸洗液中含有臭氧、HCl和HF；所述第一碱洗处理所用的第一碱洗液中含有可溶性碱金属氢氧化盐和H2O2。2.如权利要求1所述的制绒清洗方法，其特征在于，所述酸洗液中的臭氧的浓度为30～50ppm；和/或所述酸洗液中，HCl的质量浓度为0.02％～0.05％，HF的质量浓度为0.9％～1.2％。3.如权利要求1所述的制绒清洗方法，其特征在于，所述酸洗处理的温度为20～30℃，时间为180～280s，循环流量为30～40L/min。4.如权利要求1所述的制绒清洗方法，其特征在于，所述第一碱洗液中，所述可溶性碱金属氢氧化盐的质量浓度为0.9％～1.2％，H2O2的质量浓度为4％～5％。5.如权利要求1所述的制绒清洗方法，其特征在于，所述第一碱洗处理的温度为60～70℃，时间为210～280s，循环流量为35～45L/min。6.如权利要求1至5任一项所述的制绒清洗方法，其特征在于，所述粗抛处理所用的试剂为碱溶液；和/或所述粗抛处理的温度为75℃～90℃，时间为120s～200s，循环流量为30～40L/min。7.如权利要求1至5任一项所述的制绒清洗方法，其特征在于，所述制绒处理所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乔林，周守亮，王永洁，余义，苏世杰，
申请(专利权)人：通威太阳能安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：