一種單晶硅片的制絨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單晶硅片的制絨方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在太陽(yáng)能電池的制備過(guò)程中，為了使單晶硅片最大限度地減少光反射，提高短路電流(Isc)，增加PN結(jié)面積，最終提高光電轉(zhuǎn)換效率，一般需要對(duì)單晶硅片表面進(jìn)行制絨工序。單晶硅片制絨后的效果和穩(wěn)定性問(wèn)題是高效太陽(yáng)能電池的核心技術(shù)之一，對(duì)電池性能有重要影響，特別是在以N型單晶硅為襯底的高效太陽(yáng)能電池中，對(duì)制絨后的形貌穩(wěn)定性和反射率的要求越來(lái)越高。
[0003]目前的單晶硅片制絨主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在硅片表面產(chǎn)生各向異性腐蝕，形成密集的顯微金字塔角錐體結(jié)構(gòu)的絨面。具體地，用于單晶硅片制絨的制絨溶液主要有兩種類(lèi)型:一種是由氫氧化鈉、硅酸鈉和異丙醇IPA的混合溶液組成的傳統(tǒng)的IPA系列的制絨溶液，另一種是由氫氧化鈉和制絨添加劑組成的非IPA系列的制絨溶液。
[0004]采用傳統(tǒng)的IPA系列的制絨溶液進(jìn)行制絨時(shí)，制絨效果波動(dòng)較大，即相同的工藝不同批次制絨后的單晶硅片形貌波動(dòng)差異較大，尤其對(duì)于N性單晶硅片的制絨效果的穩(wěn)定性更加難以控制。
[0005]采用非IPA系列的制絨溶液進(jìn)行制絨時(shí)，制絨形貌的穩(wěn)定性比采用傳統(tǒng)的IPA系列的制絨溶液的制絨形貌有所提升，但是在非IPA系列的制絨溶液中，制絨添加劑的制備工藝不如傳統(tǒng)的IPA系列的制絨溶液中IPA的制備工藝成熟，而制絨添加劑本身的成分和性能穩(wěn)定性也會(huì)造成制絨效果的波動(dòng)。因此，采用非IPA系列的制絨溶液的制絨工藝，制絨效果的穩(wěn)定性仍然比較難以控制。
[0006]因此，如何獲得穩(wěn)定可控的單晶硅片的絨面是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種單晶硅片的制絨方法，可以實(shí)現(xiàn)絨面形貌穩(wěn)定的單晶硅片。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種單晶硅片的制絨方法，包括:
[0009]將單晶硅片放入預(yù)先制備的制絨溶液中；
[0010]在設(shè)定的制絨時(shí)間內(nèi)，對(duì)所述單晶硅片和/或所述制絨溶液進(jìn)行間歇性晃動(dòng)；
[0011]將所述單晶硅片從所述制絨溶液中取出。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法，由于在制絨過(guò)程中采用了物理性的間歇性晃動(dòng)的方式，因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法，可以在采用現(xiàn)有制絨溶液的基礎(chǔ)上，就可以獲得絨面形貌穩(wěn)定、外觀整潔均勻和陷光性能良好的單晶硅片。
[0013]較佳地，為了便于實(shí)施，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，所述制絨溶液為氫氧化鈉、硅酸鈉、異丙醇和水的混合溶液。
[0014]較佳地，為了獲得較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，在所述氫氧化鈉、硅酸鈉、異丙醇和水的混合溶液中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比為0.8%-2%，硅酸鈉的質(zhì)量百分比為0.8%-2%，異丙醇的體積百分比為5%-8%。
[0015]較佳地，為了便于實(shí)施，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，所述制絨溶液為氫氧化鈉、水和制絨添加劑的混合溶液。
[0016]較佳地，為了得到較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，在所述制絨溶液為氫氧化鈉、水和制絨添加劑的混合溶液中，所述氫氧化鈉的質(zhì)量百分比為1%-2.5%，所述制絨添加劑的體積百分比為0.5%-2%。
[0017]較佳地，為了獲得較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，所述制絨時(shí)間為25min-40min，和/或所述制絨溶液的溫度為75°C _90°C。
[0018]較佳地，為了獲得較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，所述間歇性晃動(dòng)的間隔時(shí)間為3min-10min，和/或所述間歇性晃動(dòng)的次數(shù)為4次-8次。
[0019]較佳地，為了獲得較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，每次晃動(dòng)的持續(xù)時(shí)間為5s-15s。
[0020]較佳地，為了獲得較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，所述將單晶硅片放入預(yù)先制備的制絨溶液中之后，還包括:
[0021]對(duì)所述制絨溶液進(jìn)行持續(xù)的鼓泡、攪拌或加循環(huán)泵處理，直至將所述單晶硅片從所述制絨溶液中取出。
[0022]較佳地，為了得到較好的制絨效果，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，在將單晶硅片放入預(yù)先制備的制絨溶液中之前，還包括:
[0023]對(duì)所述單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗處理；
[0024]對(duì)進(jìn)行預(yù)清洗處理后的單晶硅片進(jìn)行初拋處理。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的單晶硅片的制絨方法的流程圖之一；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的單晶硅片的制絨方法的流程圖之二 ；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的制絨槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的單晶硅片的制絨方法的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種單晶硅片的制絨方法，如圖1所示，具體包括以下步驟:
[0030]SlOl、將單晶硅片放入預(yù)先制備的制絨溶液中；
[0031]S102、在設(shè)定的制絨時(shí)間內(nèi)，對(duì)單晶硅片和/或制絨溶液進(jìn)行間歇性晃動(dòng)；其中，間歇性晃動(dòng)的次數(shù)和間隔時(shí)間是根據(jù)制絨時(shí)間預(yù)先確定的，一般制絨時(shí)間越長(zhǎng)，間歇性晃動(dòng)的次數(shù)越多，具體地，制絨時(shí)間一般為25分鐘至40分鐘，間隔時(shí)間為3分鐘至10分鐘，間歇性晃動(dòng)的次數(shù)一般為4次至8次；
[0032]S103、將單晶硅片從制絨溶液中取出。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法，由于在制絨過(guò)程中采用了物理性的間歇性晃動(dòng)的方式，因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法，可以在采用現(xiàn)有制絨溶液的基礎(chǔ)上，就可以獲得絨面形貌穩(wěn)定、外觀整潔均勻和陷光性能良好的單晶硅片。
[0034]具體地，在具體實(shí)施時(shí)，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，制絨時(shí)間的設(shè)定與制絨溶液的選擇有關(guān)，不同的制絨溶液所設(shè)定的制絨時(shí)間是不同的。
[0035]需要說(shuō)明的是，在步驟S102的制絨過(guò)程中，由于對(duì)單晶硅片和/或制絨溶液進(jìn)行間歇性晃動(dòng)的主要目的是為了對(duì)單晶硅片和制絨溶液的反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行間歇性的擾動(dòng)，因此，在具體實(shí)施時(shí)，可以只對(duì)單晶硅片進(jìn)行間歇性晃動(dòng)，也可以只對(duì)制絨溶液進(jìn)行間歇性的晃動(dòng)，當(dāng)然，也可以對(duì)單晶硅片和制絨溶液同時(shí)進(jìn)行間歇性晃動(dòng)，在此不做具體限定。
[0036]具體地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，制絨溶液可以采用傳統(tǒng)的IPA系列的制絨溶液，具體為氫氧化鈉NaOH、硅酸鈉Na2S13、異丙醇C3H3O (IPA)和水的混合溶液。由于制絨溶液本身的成分和性能穩(wěn)定性會(huì)造成制絨效果的波動(dòng)，而IPA作為常用的化學(xué)試劑，生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分成熟，可以保證自身成分和性能的穩(wěn)定性。因此，制絨工藝中采用由氫氧化鈉、硅酸鈉、異丙醇和水的混合溶液所組成的制絨溶液，可以進(jìn)一步地獲得穩(wěn)定可控的絨面。
[0037]較佳地，在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述制絨方法中，在氫氧化鈉、硅酸鈉、異丙醇和水的混合溶液中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比控制在0.8%-2%之間，硅酸鈉的質(zhì)量百分比控制在0.8%-2%之間，異丙醇的體積百分比控制在5%-8%之間，制絨效果較佳。這是因?yàn)?，NaOH濃度和異丙醇濃度對(duì)單晶硅片絨面金字塔的角錐度和制絨效果有重要影響。當(dāng)氫氧化鈉的濃度較低時(shí)，單晶硅片腐蝕速率會(huì)相對(duì)較低；當(dāng)氫氧化鈉的濃度較高時(shí)，單晶硅片腐蝕各向異性因子會(huì)發(fā)生改變，從而會(huì)破壞絨面的角錐體的幾何形狀，因此，選取的氫氧化鈉的濃度要適中。而在氫氧化鈉、硅酸鈉、異丙醇和水的混合溶液中，異丙醇可以起到降低單晶硅片表面張力，減少氣泡在單晶硅片表面的粘附的作用，同時(shí)，異丙醇還可以起到減弱氫氧化鈉對(duì)硅片的腐蝕