准单晶硅片的制绒方法技术

本发明专利技术涉及一种准单晶硅片的制绒方法，其特点在于包括以下步骤：首先，采用湿法刻蚀方法去除以晶粒为主的准单晶硅片上的机械损伤层。之后，根据晶粒所占比例，采用等离子体刻蚀与反应离子刻蚀进行准单晶制绒。由此，等离子刻蚀和反应离子刻蚀无需去离子水，化学试剂用量少。同时，反应产物的排放污染小，安全，环境友好。而且，制绒后准单晶硅片反射率低于15％，表面陷光效果好，电池片可充分发挥准单晶硅片优势。制绒后表面织构化不依赖于晶向和衬底条件。可靠性高，易控制，硅片消耗量少，利于更薄硅片应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制绒方法，尤其涉及一种。
技术介绍
制绒是制备具有减反射的硅表面的工艺过程。在太阳电池制备过程中通过制绒过程，利用表面陷光作用促进太阳光的吸收，提高太阳电池光电转换效率。国内外产业化的硅片主要有单晶硅片、多晶硅片，对应制造方法分别为直拉单晶切片工艺、铸锭多晶切片工艺。直拉单晶电池片转换效率高(> 18%)，对应硅片制造成本亦较高；相反浇铸多晶电池片以其低廉的硅片价格、稳定的转换效率(> 16. 5% )，成为最重要的太阳电池之一。结合传统直拉单晶和浇铸多晶技术的优点，通过成本低廉的浇铸工艺制造出单晶硅片，对应电池片兼具直拉单晶电池的高转换效率优势及浇铸多晶电池的低成本优势，该项技术为第3代铸锭技术，被命名为浇铸单晶技术，对应硅片为准单晶硅片。 采用准单晶硅片生产出的量产电池片具有与直拉单晶硅电池片不相上下的转换效率。另夕卜，直拉单晶电池片衰减率在2%以上，而准单晶铸锭在0.5%以下，性能更加稳定。电池组件的利用率上，直拉单晶硅的硅棒呈圆柱状，制作的太阳能电池片需将四周切掉，而准单晶铸锭为方形铸锭，制作电池片的切片也是直角方形，组成的电池组件输出功率高2%以上。通过上述浇铸方法生产的准单晶硅片，由于受到长晶控制及切割位置等因素影响，在硅片中除了(100)晶粒外，不可避免的出现其他晶向的晶粒，即多晶晶粒。对这类硅片电池片制作过程中，如果不对制绒过程进行改进，不论采用针对传统单晶使用的碱制绒还是针对多晶使用的酸制绒，制备的电池片都不能发挥出准单晶硅片的优势，电池片外观差距也很明显，影响后期封装成组件的外观。对这类准单晶硅片的电池片制备，制绒工艺必须综合考虑低的减反射效果和外观的均勻性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现，其包括以下步骤步骤①，采用湿法刻蚀方法去除以晶粒为主的准单晶硅片上的机械损伤层；步骤②，根据晶粒所占比例，采用等离子体刻蚀与反应离子刻蚀进行准单晶制绒。上述的，其中所述的湿法刻蚀方法中对准单晶硅片的腐蚀深度为2-20 μ m。进一步地，上述的，其中所述的湿法刻蚀方法中采用的化学试剂为酸溶液或是碱溶液，所述酸溶液为HF和HNO3的酸混合溶液，所述的碱溶液为NaOH 溶液或是KOH溶液。更进一步地，上述的，其中所述的酸溶液去除机械损伤层时温度为2-15°C，所述的碱溶液去除机械损伤层时温度为55-90°C。更进一步地，上述的，其中所述的酸混合溶液体积百分含量为50% -80%,所述酸混合溶液中HF和HNO3的体积比为1 1_4 ；所述NaOH或是KOH重量百分含量为10% -50%。更进一步地，上述的，其中所述的碱溶液中添加有H2O2， H2O2体积百分比为5% -20%。更进一步地，上述的，其中所述等离子体刻蚀与反应离子刻蚀时，将准单晶硅片放置到腔体内，通入气体，所述的气体为SF6和O2，两者比例为 0. 3-10 ；采用的射频源频率为10-15MHZ，射频功率为5-200W，准单晶硅片受到的压力为 ΘΟΙΟΟπ^οη·。更进一步地，上述的，其中所述射频源频为13. 56MHz。再进一步地，上述的，其中所述等离子体刻蚀与反应离子刻蚀对于准单晶硅片的腐蚀深度为200-1000nm。本专利技术技术方案的优点主要体现在等离子刻蚀和反应离子刻蚀无需去离子水， 化学试剂用量少。同时，反应产物的排放污染小，安全，环境友好。而且，制绒后准单晶硅片反射率低于15%，表面陷光效果好，电池片可充分发挥准单晶硅片优势。制绒后表面织构化不依赖于晶向和衬底条件。可靠性高，易控制，硅片消耗量少，利于更薄硅片应用。因此，制绒产量高。本专利技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行解释。这些实施例仅是应用本专利技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本专利技术要求保护的范围之内。具体实施例方式，其特征在于包括以下步骤首先，采用湿法刻蚀方法去除以晶粒为主的准单晶硅片上的机械损伤层。接着，根据晶粒所占比例，采用等离子体刻蚀与反应离子刻蚀进行准单晶制绒。就本专利技术一较佳的实施方式来看，为了提高制绒的整体效果，湿法刻蚀方法中对准单晶硅片的腐蚀深度为2-20 μ m。同时，等离子体刻蚀与反应离子刻蚀对于准单晶硅片的腐蚀深度为200-1000nm。进一步来看，本专利技术采用的湿法刻蚀方法中采用的化学试剂为酸溶液或是碱溶液，所述酸溶液为HF和HNO3的酸混合溶液，所述的碱溶液为NaOH溶液或是KOH溶液。具体来说，酸溶液去除机械损伤层时温度为2-15°C，所述的碱溶液去除机械损伤层时温度为 55-900C。并且，酸混合溶液体积百分含量为50% -80%,所述酸混合溶液中HF和HNO3的体积比为1 1-4 ；所述NaOH或是KOH重量百分含量为10%-50%。为了提高处理效果， 碱溶液中添加有H2O2，H2O2体积百分比为5% -20%。再进一步来看，本专利技术采用的等离子体刻蚀与反应离子刻蚀时，将准单晶硅片放置到腔体内，通入气体，所述的气体为SF6和O2，两者比例为0. 3-10 ；采用的射频源频率为 10-15MHz，射频功率为5-200W，准单晶硅片受到的压力为60_300mTorr。同时，考虑到反应效果的稳定，采用的射频源频为13. 56MHz。结合本专利技术的实际使用情况来看实验所采用的硅片为156X 156mm2的ρ型准单晶硅片，(100)晶粒面积约占整个硅片的90%。去除损伤层选择NaOH溶液，NaOH重量百分比为30%，溶液中加入H2O2, H2A体积百分比10%，加热到70°C，控制反应时间确保单面去损厚度为8-10 μ m。将经过上述去损伤层的硅片放入等离子体刻蚀腔体中，硅片放置腔体内通入SF6 和02，比例为0. 5，射频源频率为13. 56MHz，射频功率为50W，腔体压力为IOOmTorr,通过控制反应时间控制刻蚀量达到200-400nm。经过以上工艺的得到的硅片，(100)晶粒的反射率达到10% -15%，其他晶粒的反射率为20% %。最终电池片的转换效率达到18-18. 3%，与单晶太阳电池转换效率基本相同。实施例2实验所采用的硅片为156X 156mm2的ρ型准单晶硅片，(100)晶粒面积约占整个硅片的65%。去除损伤层选择HF、HN03的混合溶液，混合溶液体积百分含量为60%，HF和HNO3 的体积比为1 3. 5，去除机械损伤层时温度为7°C，控制反应时间确保单面去损厚度为 6-7 μ m0将经过上述去损伤层的硅片放入等离子体刻蚀腔体中，硅片放置腔体内通入SF6 和02，比例为0. 5，射频源频率为13. 56MHz，射频功率为150W，腔体压力为IOOmTorr,通过控制反应时间控制刻蚀量达到3 μ m。经过以上工艺的得到的硅片，(100)晶粒的反射率达到5%-10%，其他晶粒的反射率也为5% -10%。最终电池片的转换效率达到17. 5-18%。实施例3实验所采用的硅片为156X 156mm2的ρ型准单晶硅片，(100)晶粒面积约占整个硅片的比例小于20%。去除损伤层选择HF、HN03的混合溶液，混合溶液体积百分含量为60%，HF和HNO3 的体积比为1 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏青竹，钱峰，陆俊宇，任军林，汪艳玲，
申请(专利权)人：江苏腾晖电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：