專利名稱：一種金剛線切割硅片的制絨方法
技術領域：
本發(fā)明屬于硅片制絨技術領域，特別是一種金剛線切割硅片的制絨方法。
背景技術：
目前太陽能硅片的切割普遍使用多線切割機，市場上占有率比較多的是MB、HCT、 NTC等.但是由于該切割工藝效率低下，一刀需要7 8h，并且在切割中需要使用SiC和 PEG的混合砂漿，切割后其廢砂漿的排放嚴重污染環(huán)境.針對上述問題，目前國際上開發(fā)了新型切割工藝，金剛石線切割，其切割速度是普通線切割的2 3倍，切割過程中不需要使用SiC，使用對環(huán)境無污染的水性切削液。但是由于其切割原理不同，導致對硅片的表面形貌影響也不一樣，和正常砂漿切割硅片相比，金剛線切割技術得到的硅片表面更加光滑，表面缺陷少如圖1和2所示。酸制絨工藝就是利用硅片表面的缺陷進行各向同性腐蝕，從而降低硅片的反射率，如果按正常的硅片酸制絨工藝即HF-HNO3-H2O酸制絨工藝，金剛線切割得到的硅片由于表面缺陷較少，制絨后無法得到理想的絨面，反射率大大高于正常硅片水平， 其電池轉(zhuǎn)化效率也比較低，使該新型切割工藝硅片無法大規(guī)模生產(chǎn)。硅片酸制絨工藝的化學反應式為:4HN03+3Si = Si02+4N02+2H20(1) ；Si02+HF = H2SiF6+2H20 (2)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種適應金剛線切割硅片的制絨方法，可以大大改善硅片制絨后絨面形貌分布、降低絨面的反射率，最終提高其電池效率。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種金剛線切割硅片的制絨方法， 步驟如下(一 )、金剛線切割的硅片進行清洗；( 二)、經(jīng)過清洗好的硅片在H2SO4或H3PO4-HF-HNO3的混合酸溶液中進行酸腐蝕反應，各種酸的體積比為=H2SO4或H3PO4 HF HNO3=I-IO 1-8 1-6，其中，H2SO4的重量百分濃度為98%，，HF的重量百分濃度為49%，HNO3的重量百分濃度為63%，H3PO4的重量百分濃度為85%，反應時間30-70s ；(三)、上述與酸反應好的硅片浸泡在堿制絨液中，反應時間在10s-30s；(四)、上述反應好的硅片進行去離子水清洗；(五)、將上述清洗好的硅片浸泡在HCl-HF溶液中30s-120s，再用去離子水清洗干凈；(六)、將反應清洗好的硅片烘干，再進行后續(xù)電池工藝制作。 H2SO4或H3PO4-HF-HNO3的混合酸溶液中各種酸的體積比優(yōu)化為=H2SO4或 H3PO4 HF HNO3 = 2-10 1-4 1-4。堿制絨液為NaOH或KOH等堿性稀溶液。該金剛線切割硅片的制絨工藝方法根本革新在于通過對硅片腐蝕酸液體系物質(zhì)的調(diào)整以及酸比例的優(yōu)化，其核心是加入具有氧化性物質(zhì)硫酸或磷酸，使得其金剛線切割硅片能夠通過酸腐蝕后得到理想的絨面形貌分布和較低的反射率，使該種新型切割工藝下得到的硅片能夠適應規(guī)模化的電池生產(chǎn)工藝要求。H2SO4和H3PO4主要起反應的催化劑和緩沖劑來控制反應速率，本身不參與反應。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過對金剛線切割硅片制絨方法的優(yōu)化，和目前的制絨工藝相比，使該硅片制絨后的反射率降低了 6 %左右。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明；圖1是普通鋼線切割硅片的表面SEM圖；圖2是金剛線切割的硅片的表面SEM圖；圖3是正常的硅片制絨工藝得到的絨面效果SEM圖；圖4是使用本發(fā)明硅片制絨工藝得到的絨面效果SEM具體實施例方式一種金剛線切割硅片的制絨方法，該生產(chǎn)方法如下(一 )、金剛線切割的硅片進行粗細和精洗，清洗后的硅片經(jīng)過烘干、分選和包裝；(二)、經(jīng)過清洗好的硅片在H2SO4或H3PO4-HF-HNO3體系進行酸腐蝕反應(三)、步驟(二)中的酸的體積比為=H2SO4或H3PO4 HF HNO3 = 2-10 1-4 1-4，其中H2SO4的重量百分濃度為98%，，HF的重量百分濃度為49%，HNO3 的重量百分濃度為63%，H3PO4的重量百分濃度為85%，反應時間30-70s ；；(四)、上述與酸反應好的硅片浸泡在5%NaOH溶液中，反應時間15s ；(五)、將上述與堿反應的硅片浸泡在HCl-HF溶液中60s，再用去離子水清洗干凈；(六)、將反應好的硅片烘干，測試反射率，在400nm-1000nm波段下測試的平均反射率為21. 1%。如圖3和4通過金剛線切割的硅片采用正常的硅片制絨工藝制絨和采用本發(fā)明的硅片制絨工藝后表面SEM圖的比較，可以清楚的看出，在正常的酸制絨工藝下，金剛線切割的硅片絨面腐蝕坑不均一，硅片表面有的位置腐蝕坑不能出現(xiàn)，導致硅片的反射率偏高，電池效率偏低。在使用本發(fā)明的制絨工藝下，硅片絨面分布比較均一，腐蝕坑細小，反射率低， 有利于電池效率的提高。通過本發(fā)明的方法對金剛線切割硅片進行制絨可以得到更好的絨面效果。
權利要求
1.一種金剛線切割硅片的制絨方法，其特征是步驟如下(一)、金剛線切割的硅片進行清洗；(二)、經(jīng)過清洗好的硅片在H2SO4或H3PO4-HF-HNO3的混合酸溶液中進行酸腐蝕反應， 各種酸的體積比為=H2SO4或H3PO4 HF HNO3=I-IO 1-8 1-6，其中，H2SO4的重量百分濃度為98%，，HF的重量百分濃度為49%，HNO3的重量百分濃度為63%，H3PO4的重量百分濃度為85%，反應時間30-70s ；(三)、上述與酸反應好的硅片浸泡在堿制絨液中，反應時間在10s-30s；(四)、上述反應好的硅片進行去離子水清洗；(五)、將上述清洗好的硅片浸泡在HCl-HF溶液中30s-120s，再用去離子水清洗干凈；(六)、將反應清洗好的硅片烘干，再進行后續(xù)電池工藝制作。
2.根據(jù)權利要求1所述的金剛線切割硅片的制絨方法，其特征是所述的H2SO4 或H3PO4-HF-HNO3的混合酸溶液中各種酸的體積比為=H2SO4或H3PO4 HF HNO3 = 2-10 1-4 1-4。
3.根據(jù)權利要求1所述的金剛線切割硅片的制絨方法，其特征是所述的堿制絨液為 NaOH或KOH堿性稀溶液。
全文摘要
本發(fā)明屬于硅片制絨技術領域，特別是一種金剛線切割硅片的制絨方法。步驟如下一、金剛線切割的硅片進行清洗；二、經(jīng)過清洗好的硅片在H2SO4或H3PO4-HF-HNO3的混合酸溶液中進行酸腐蝕反應，各種酸的體積比為H2SO4或H3PO4∶HF∶HNO3＝2-10∶1-4∶1-4，反應時間30-70s，其中H2SO4濃度98％，HF濃度49％，HNO3濃度63％，H3PO4濃度85％；三、上述與酸反應好的硅片浸泡在堿制絨液中，反應時間在10s-30s；四、將上述與堿反應的硅片浸泡在HCl-HF溶液中30s-120s；五、將反應好的硅片烘干，再進行后續(xù)電池工藝制作。本發(fā)明通過對金剛線切割硅片制絨方法的優(yōu)化，和目前的制絨工藝相比，使該硅片制絨后的反射率降低了6％左右，電池效率有很大提高。
文檔編號H01L31/18GK102220645SQ20111011218
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月30日 優(yōu)先權日2011年4月30日
發(fā)明者劉振淮, 李畢武, 黃振飛 申請人:常州天合光能有限公司