將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，該方法的步驟如下：（1）提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片；（2）采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染；（3）采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層；（4）采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)；（5）采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留；（6）采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制絨后硅片可以長(zhǎng)時(shí)間存放，并且其表面潔凈度和減反射效果達(dá)到了較高的水平，大大減少了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法一般由硅片預(yù)處理，拋光，制絨，RCA清洗，甩干等工藝過(guò)程組成，耗時(shí)約為2?3h，是電池片制備工藝中最慢的環(huán)節(jié)，嚴(yán)重限制了生產(chǎn)效率，經(jīng)濕化學(xué)處理后，硅片絨面均勻性較差，“金字塔”結(jié)構(gòu)尺寸較大，減反射效果一般，制絨過(guò)程中硅片、花籃等的殘留藥液易帶入清洗過(guò)程中，造成溶液污染，清洗液使用壽命降低，清洗效果受影響等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，它制絨后硅片可以長(zhǎng)時(shí)間存放，并且其表面潔凈度和減反射效果達(dá)到了較高的水平，大大減少了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，該方法的步驟如下:
[0005](I)提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片；前處理為:將裝在花籃中的硅片放入純水中浸潤(rùn)溢流，沖洗Ι-lOmin，去除灰塵等。純水電阻率為10-18ΜΩ ；
[0006](2)采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染；
[0007](3)采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層；
[0008](4)采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)；
[0009](5)采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留；
[0010](6)采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)；
[0011](7)對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；
[0012](8)采用第三清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面顆粒雜質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)中和；
[0013](9)最后采用第四清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除氧化層及表面金屬離子，同時(shí)形成鈍化的疏水表面，完成晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理。
[0014]進(jìn)一步由于其保存時(shí)間不影響絨面的減反射效果，所述的步驟(6)和步驟(7)中還包括步驟:將硅片放入干燥柜存放。
[0015]進(jìn)一步，在所述的步驟(2)中，所述的第一清洗液為氫氧化鈉和雙氧水的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為0.1%?3%，雙氧水的質(zhì)量百分濃度為1%?10%。
[0016]進(jìn)一步，所述的步驟(2)具體為:將前處理后的硅片放入第一清洗液中進(jìn)行I?5min預(yù)清洗，溫度控制在50-80°C ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0017]進(jìn)一步，在所述的步驟(3)中，所述的拋光腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為10%?50%的氫氧化鈉。
[0018]進(jìn)一步，所述的步驟(3)具體為:將硅片置于拋光腐蝕液中，溫度控制為60°C?100°c，腐蝕掉硅片在切片過(guò)程中形成的機(jī)械損傷層，反應(yīng)時(shí)間為I?lOmin，硅片每面腐蝕3?20um ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0019]進(jìn)一步，在所述的步驟(4)中，所述的制絨液為氫氧化鈉和制絨添加劑的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為0.5%?8%，制絨添加劑的質(zhì)量百分濃度為0.5%?5%。
[0020]進(jìn)一步，所述的步驟(4)具體為:將硅片放入制絨液中進(jìn)行制絨，反應(yīng)溫度為70?90°C，反應(yīng)時(shí)間為10?30min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0021]進(jìn)一步，在所述的步驟(5)中，所述的第二清洗液為SC2清洗液，該SC2清洗液為HCL、H2O2和H2O的混合溶液；并且其中，HCL、H2O2' H2O的體積比為1: (I?3): (10 ~ 15)。
[0022]進(jìn)一步，所述的步驟(5)具體為:將硅片置于第二清洗液中處理3?lOmin，中和硅片表面殘留堿性物質(zhì)和金屬離子；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0023]進(jìn)一步，在所述的步驟(6)中，所述的氧化腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為0.5%?5%的氫氟酸溶液。
[0024]進(jìn)一步，在所述的步驟(7)中，在HF和HNO3的混合溶液中對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；并且其中，HF和HNO3的體積比為1: (50?100)。
[0025]進(jìn)一步，所述的步驟(7)具體為:將硅片置于HF和HNO3的混合溶液中反應(yīng)0.5?2min,溶液中增加鼓泡或超聲處理；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0026]進(jìn)一步，在所述的步驟(8)中，所述的第三清洗液為SCl混合清洗液，該SCl混合清洗液為ΝΗ40Η、Η202和H2O的混合溶液；并且其中，ΝΗ40Η、Η202和H2O的體積比為:1: (0.5?5):(10 ?15)。
[0027]進(jìn)一步，所述的步驟(8)具體為:將硅片放入溫度為60?80°C的第三清洗液中反應(yīng)I?1min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0028]進(jìn)一步，在所述的步驟(9)中，所述的第四清洗液為氫氟酸和鹽酸的混合溶液；并且其中，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為0.5%?5 %，鹽酸的質(zhì)量百分濃度為0.5%?5 %。
[0029]進(jìn)一步，所述的步驟(9)具體為:將硅片置于第四清洗液中處理I?lOmin，去除氧化層及表面金屬離子，并對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化，形成疏水表面；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0030]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明將濕化學(xué)工藝分為兩段進(jìn)行，即制絨段和清洗段，其中制絨段采用特定的制絨方法，在硅片表面形成均勻、致密的小尺寸“金字塔”結(jié)構(gòu)絨面，并可連續(xù)大量進(jìn)行，制絨后硅片經(jīng)簡(jiǎn)單處理即可長(zhǎng)時(shí)間存放，依需要取出保存的硅片清洗，其表面潔凈度、減反射效果能達(dá)到較高水平，濕化學(xué)工藝時(shí)間減少為1.5h左右，提高了生產(chǎn)效率。此外，經(jīng)制絨段處理后硅片形成疏水干燥表面，以此疏水表面進(jìn)入清洗段工藝，進(jìn)行清洗液清洗，避免了親水硅片在清洗液中因濃度差異而造成的不均勻刻蝕，此濕化學(xué)方法，提高了生產(chǎn)效率，簡(jiǎn)化了工藝，并能防止溶液交叉污染，以此濕化學(xué)方法制備的異質(zhì)結(jié)高效太陽(yáng)能電池片的效率能達(dá)到20%。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明的制絨段的工藝流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的清洗段的工藝流程圖；
[0033]圖3為本發(fā)明的硅片表面的機(jī)械損傷層的俯視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明的制絨后的硅片絨面俯視圖；
[0035]圖5為本發(fā)明的制絨后的硅片絨面?zhèn)纫晥D；
[0036]圖6為硅片制絨前后反射率的變化圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0038]如圖1?2所示，一種將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，該方法的步驟如下:
[0039]實(shí)施例一
[0040]制絨段操作如下:
[0041](I)提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片；前處理為:將裝在花籃中的硅片放入純水中浸潤(rùn)溢流，沖洗5min，去除灰塵等。純水電阻率為10-18ΜΩ。
[0042](2)采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染；
[0043](3)采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層，機(jī)械損傷層如圖3所示；
[0044](4)采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)；
[0045](5)采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留；
[0046](6)采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)；
[0047]完成制絨的硅片可放入干燥柜中存放，由于制絨工藝重復(fù)性高，可連續(xù)大量進(jìn)行，依需要取出制絨后硅片，經(jīng)以下清洗工藝即可得到低反射率、低表面復(fù)合速率的硅片。
[0048]清洗段具體操作步驟如下:
[0049](7)對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；
[0050](8)采用第三清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面顆粒雜質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)中和；
[0051](9)最后采用第四清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除氧化層及表面金屬離子，同時(shí)形成鈍化的疏水表面，完成晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理。
[0052]其中，在所述的步驟(2)中，所述的第一清洗液為氫氧化鈉和雙氧水的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為0.1雙氧水的質(zhì)量百分濃度為1%。
[0053]所述的步驟(2)具體為:將前處理后的硅片放入第一清洗液中進(jìn)行3min預(yù)清洗，溫度控制在60°C ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0054]在所述的步驟(3)中，所述的拋光腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為30%的氫氧化鈉。
[0055]所述的步驟(3)具體為:將硅片置于拋光腐蝕液中，溫度控制為90°C，腐蝕掉硅片在切片過(guò)程中形成的機(jī)械損傷層，反應(yīng)時(shí)間為3min，硅片每面腐蝕1um;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0056]在所述的步驟(4)中，所述的制絨液為氫氧化鈉和制絨添加劑的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為5%，制絨添加劑的質(zhì)量百分濃度為3%。
[0057]所述的步驟(4)具體為:將硅片放入制絨液中進(jìn)行制絨，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為12min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0058]在所述的步驟(5)中，所述的第二清洗液為SC2清洗液，該SC2清洗液為HCUH2O2和H2O的混合溶液；并且其中，HCL、H202、H20的體積比為1:1:10。
[0059]所述的步驟(5)具體為:將硅片置于第二清洗液中處理5min，中和硅片表面殘留堿性物質(zhì)和金屬離子；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0060]在所述的步驟￠)中，所述的氧化腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為5%的氫氟酸溶液。
[0061]在所述的步驟(7)中，在HF和HNO3的混合溶液中對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；并且其中，HF和HNO3的體積比為1:50。
[0062]所述的步驟(7)具體為:將硅片置于HF和HNO3的混合溶液中反應(yīng)lmin，溶液中增加鼓泡或超聲處理；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0063]在所述的步驟(8)中，所述的第三清洗液為SCl混合清洗液，該SCl混合清洗液為NH4OH' H2O2和H2O的混合溶液；并且其中，NH4OH' H2O2和H2O的體積比為:1:1:10。
[0064]所述的步驟(8)具體為:將硅片放入溫度為60?80°C的第三清洗液中反應(yīng)Imin ；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0065]在所述的步驟(9)中，所述的第四清洗液為氫氟酸和鹽酸的混合溶液；并且其中，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為5%，鹽酸的質(zhì)量百分濃度為5%。
[0066]所述的步驟(9)具體為:將硅片置于第四清洗液中處理3min，去除氧化層及表面金屬離子，并對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化，形成疏水表面；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0067]實(shí)施例二
[0068]制絨段操作如下:
[0069](I)提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片；前處理為:將裝在花籃中的硅片放入純水中浸潤(rùn)溢流，沖洗8min，去除灰塵等。純水電阻率為10-18ΜΩ。
[0070](2)采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染；
[0071](3)采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層，機(jī)械損傷層如圖3所示；
[0072](4)采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)；
[0073](5)采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留；
[0074](6)采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)；
[0075]完成制絨的硅片可放入干燥柜中存放，由于制絨工藝重復(fù)性高，可連續(xù)大量進(jìn)行，依需要取出制絨后硅片，經(jīng)以下清洗工藝即可得到低反射率、低表面復(fù)合速率的硅片。
[0076]清洗段具體操作步驟如下:
[0077](7)對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；
[0078](8)采用第三清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面顆粒雜質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)中和；
[0079](9)最后采用第四清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除氧化層及表面金屬離子，同時(shí)形成鈍化的疏水表面，完成晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理。
[0080]其中，在所述的步驟(2)中，所述的第一清洗液為氫氧化鈉和雙氧水的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為2%，雙氧水的質(zhì)量百分濃度為5%。
[0081]所述的步驟(2)具體為:將前處理后的硅片放入第一清洗液中進(jìn)行3min預(yù)清洗，溫度控制在60°C ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0082]在所述的步驟(3)中，所述的拋光腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為30%的氫氧化鈉。
[0083]所述的步驟(3)具體為:將硅片置于拋光腐蝕液中，溫度控制為80°C，腐蝕掉硅片在切片過(guò)程中形成的機(jī)械損傷層，反應(yīng)時(shí)間為5min，硅片每面腐蝕Ilum;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0084]在所述的步驟(4)中，所述的制絨液為氫氧化鈉和制絨添加劑的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為4%，制絨添加劑的質(zhì)量百分濃度為3%。
[0085]所述的步驟(4)具體為:將硅片放入制絨液中進(jìn)行制絨，反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為30min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0086]在所述的步驟(5)中，所述的第二清洗液為SC2清洗液，該SC2清洗液為HCUH2O2和H2O的混合溶液；并且其中，HCL、H202、H20的體積比為1:2:13。
[0087]所述的步驟(5)具體為:將硅片置于第二清洗液中處理7min，中和硅片表面殘留堿性物質(zhì)和金屬離子；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0088]在所述的步驟￠)中，所述的氧化腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為3%的氫氟酸溶液。
[0089]在所述的步驟(7)中，在HF和HNO3的混合溶液中對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化_腐蝕處理；并且其中，HF和HNO3的體積比為1:75。
[0090]所述的步驟(7)具體為:將硅片置于HF和HNO3的混合溶液中反應(yīng)1.5min，溶液中增加鼓泡或超聲處理；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0091]在所述的步驟(8)中，所述的第三清洗液為SCl混合清洗液，該SCl混合清洗液為NH4OH' H2O2和H2O的混合溶液；并且其中，NH4OH' H2O2和H2O的體積比為:1:3:10。
[0092]所述的步驟(8)具體為:將娃片放入溫度為70°C的第三清洗液中反應(yīng)5min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0093]在所述的步驟(9)中，所述的第四清洗液為氫氟酸和鹽酸的混合溶液；并且其中，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為3%，鹽酸的質(zhì)量百分濃度為3%。
[0094]所述的步驟(9)具體為:將硅片置于第四清洗液中處理5min，去除氧化層及表面金屬離子，并對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化，形成疏水表面；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0095]實(shí)施例三
[0096]制絨段操作如下:
[0097](I)提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片；前處理為:將裝在花籃中的硅片放入純水中浸潤(rùn)溢流，沖洗lmin，去除灰塵等。純水電阻率為10-18ΜΩ。
[0098](2)采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染；
[0099](3)采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層，機(jī)械損傷層如圖3所示；
[0100](4)采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)；
[0101](5)采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留；
[0102](6)采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)；
[0103]完成制絨的硅片可放入干燥柜中存放，由于制絨工藝重復(fù)性高，可連續(xù)大量進(jìn)行，依需要取出制絨后硅片，經(jīng)以下清洗工藝即可得到低反射率、低表面復(fù)合速率的硅片。
[0104]清洗段具體操作步驟如下:
[0105](7)對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；
[0106](8)采用第三清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面顆粒雜質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)中和；
[0107](9)最后采用第四清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除氧化層及表面金屬離子，同時(shí)形成鈍化的疏水表面，完成晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理。
[0108]其中，在所述的步驟(2)中，所述的第一清洗液為氫氧化鈉和雙氧水的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為1%，雙氧水的質(zhì)量百分濃度為5%。
[0109]所述的步驟(2)具體為:將前處理后的硅片放入第一清洗液中進(jìn)行Imin預(yù)清洗，溫度控制在50-80°C ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0110]在所述的步驟(3)中，所述的拋光腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為10%的氫氧化鈉。
[0111]所述的步驟(3)具體為:將硅片置于拋光腐蝕液中，溫度控制為60°C，腐蝕掉硅片在切片過(guò)程中形成的機(jī)械損傷層，反應(yīng)時(shí)間為lmin，硅片每面腐蝕3um ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0112]在所述的步驟⑷中，所述的制絨液為氫氧化鈉和制絨添加劑的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為0.5%，制絨添加劑的質(zhì)量百分濃度為0.5 %。
[0113]所述的步驟(4)具體為:將硅片放入制絨液中進(jìn)行制絨，反應(yīng)溫度為70°C，反應(yīng)時(shí)間為1min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0114]在所述的步驟(5)中，所述的第二清洗液為SC2清洗液，該SC2清洗液為HCUH2O2和H2O的混合溶液；并且其中，HCL、H202、H20的體積比為1:2:12。
[0115]所述的步驟(5)具體為:將硅片置于第二清洗液中處理3min，中和硅片表面殘留堿性物質(zhì)和金屬離子；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0116]在所述的步驟￠)中，所述的氧化腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為0.5%的氫氟酸溶液。
[0117]在所述的步驟(7)中，在HF和HNO3的混合溶液中對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；并且其中，HF和HNO3的體積比為1:80。
[0118]所述的步驟(7)具體為:將硅片置于HF和HNO3的混合溶液中反應(yīng)0.5min，溶液中增加鼓泡或超聲處理；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0119]在所述的步驟(8)中，所述的第三清洗液為SCl混合清洗液，該SCl混合清洗液為NH4OH, H2O2和H2O的混合溶液；并且其中，NH4OH, H2O2和H2O的體積比為:1:0.5:10。
[0120]所述的步驟(8)具體為:將硅片放入溫度為60?80°C的第三清洗液中反應(yīng)Imin ；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0121]在所述的步驟(9)中，所述的第四清洗液為氫氟酸和鹽酸的混合溶液；并且其中，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為0.5%，鹽酸的質(zhì)量百分濃度為0.5%。
[0122]所述的步驟(9)具體為:將硅片置于第四清洗液中處理lmin，去除氧化層及表面金屬離子，并對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化，形成疏水表面；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0123]實(shí)施例四
[0124]制絨段操作如下:
[0125](I)提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片；前處理為:將裝在花籃中的硅片放入純水中浸潤(rùn)溢流，沖洗lOmin，去除灰塵等。純水電阻率為10-18ΜΩ。
[0126](2)采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染；
[0127](3)采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層，機(jī)械損傷層如圖3所示；
[0128](4)采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)；
[0129](5)采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留；
[0130](6)采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)；
[0131]完成制絨的硅片可放入干燥柜中存放，由于制絨工藝重復(fù)性高，可連續(xù)大量進(jìn)行，依需要取出制絨后硅片，經(jīng)以下清洗工藝即可得到低反射率、低表面復(fù)合速率的硅片。
[0132]清洗段具體操作步驟如下:
[0133](7)對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；
[0134](8)采用第三清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面顆粒雜質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)中和；
[0135](9)最后采用第四清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除氧化層及表面金屬離子，同時(shí)形成鈍化的疏水表面，完成晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理。
[0136]其中，在所述的步驟(2)中，所述的第一清洗液為氫氧化鈉和雙氧水的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為3%，雙氧水的質(zhì)量百分濃度為10%。
[0137]所述的步驟(2)具體為:將前處理后的硅片放入第一清洗液中進(jìn)行5min預(yù)清洗，溫度控制在80°C ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0138]在所述的步驟(3)中，所述的拋光腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為50%的氫氧化鈉。
[0139]所述的步驟(3)具體為:將硅片置于拋光腐蝕液中，溫度控制為100°C，腐蝕掉硅片在切片過(guò)程中形成的機(jī)械損傷層，反應(yīng)時(shí)間為lOmin，硅片每面腐蝕20um;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0140]在所述的步驟(4)中，所述的制絨液為氫氧化鈉和制絨添加劑的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為8%，制絨添加劑的質(zhì)量百分濃度為5%。
[0141]所述的步驟(4)具體為:將硅片放入制絨液中進(jìn)行制絨，反應(yīng)溫度為90°C，反應(yīng)時(shí)間為30min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0142]在所述的步驟(5)中，所述的第二清洗液為SC2清洗液，該SC2清洗液為HCUH2O2和H2O的混合溶液；并且其中，HCL、H202、H20的體積比為1:3:15。
[0143]所述的步驟(5)具體為:將硅片置于第二清洗液中處理lOmin，中和硅片表面殘留堿性物質(zhì)和金屬離子；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0144]在所述的步驟(6)中，所述的氧化腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為5%的氫氟酸溶液。
[0145]在所述的步驟(7)中，在HF和HNO3的混合溶液中對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；并且其中，HF和HNO3的體積比為1:100。
[0146]所述的步驟(7)具體為:將硅片置于HF和HNO3的混合溶液中反應(yīng)2min，溶液中增加鼓泡或超聲處理；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0147]在所述的步驟(8)中，所述的第三清洗液為SCl混合清洗液，該SCl混合清洗液為NH4OH' H2O2和H2O的混合溶液；并且其中，NH4OH' H2O2和H2O的體積比為:1:5:15。
[0148]所述的步驟⑶具體為:將硅片放入溫度為60?80°C的第三清洗液中反應(yīng)1min ;然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
[0149]在所述的步驟(9)中，所述的第四清洗液為氫氟酸和鹽酸的混合溶液；并且其中，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為5%，鹽酸的質(zhì)量百分濃度為5%。
[0150]所述的步驟(9)具體為:將硅片置于第四清洗液中處理lOmin，去除氧化層及表面金屬離子，并對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化，形成疏水表面；然后用純水進(jìn)行沖洗處理5min。
[0151]硅片從純水中進(jìn)行“慢提拉”操作取出，進(jìn)行甩干后即可進(jìn)行后段工藝。
[0152]經(jīng)過(guò)測(cè)試，如圖4、5所示，通過(guò)以上濕化學(xué)工藝處理的硅片絨面“金字塔”結(jié)構(gòu)尺寸l-4um，其表面復(fù)合速率小于10cm/s，如圖6所示，在300-1 10nm范圍的反射率為11 %左右，濕化學(xué)工藝時(shí)間減少為1.5h左右，從而降低了反射率，提高了硅片表面潔凈度，符合高效異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的要求。
[0153]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于該方法的步驟如下: (1)提供一經(jīng)過(guò)前處理后的硅片； (2)采用第一清洗液對(duì)硅片進(jìn)行預(yù)清洗，以去除硅片表面顆粒雜質(zhì)和污染； (3)采用拋光腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行拋光處理，腐蝕掉表面的機(jī)械損傷層； (4)采用制絨液對(duì)硅片進(jìn)行制絨處理，使其表面形成絨面結(jié)構(gòu)； (5)采用第二清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面金屬離子，并中和堿性雜質(zhì)，減少表面化學(xué)殘留； (6)采用氧化腐蝕液對(duì)硅片進(jìn)行處理，以去除氧化層，并在其表面形成疏水干燥結(jié)構(gòu)； (7)對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理； (8)采用第三清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除表面顆粒雜質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)中和； (9)最后采用第四清洗液對(duì)硅片進(jìn)行清洗，以去除氧化層及表面金屬離子，同時(shí)形成鈍化的疏水表面，完成晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(6)和步驟(7)中還包括步驟:將硅片放入干燥柜存放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(2)中，所述的第一清洗液為氫氧化鈉和雙氧水的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為0.1%?3%，雙氧水的質(zhì)量百分濃度為1%?10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(2)具體為:將前處理后的硅片放入第一清洗液中進(jìn)行1?501??！預(yù)清洗，溫度控制在50-801 ；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(3)中，所述的拋光腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為10%?50%的氫氧化鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(3)具體為:將硅片置于拋光腐蝕液中，溫度控制為601?1001，腐蝕掉硅片在切片過(guò)程中形成的機(jī)械損傷層，反應(yīng)時(shí)間為1?10011硅片每面腐蝕3?2011111 ；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(4)中，所述的制絨液為氫氧化鈉和制絨添加劑的混合溶液；并且其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分濃度為0.5%?8%，制絨添加劑的質(zhì)量百分濃度為0.5%?5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(4)具體為:將硅片放入制絨液中進(jìn)行制絨，反應(yīng)溫度為70?901，反應(yīng)時(shí)間為10?300111 ；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(5)中，所述的第二清洗液為清洗液，該清洗液為亂??！202和！！20的混合溶液；并且其中，！I1、??！202、?。?0的體積比為1: (1?3):(10 ~ 15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(5)具體為:將硅片置于第二清洗液中處理3?10-1中和硅片表面殘留堿性物質(zhì)和金屬離子；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(6)中，所述的氧化腐蝕液為質(zhì)量百分濃度為0.5%?5%的氫氟酸溶液。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(7)中，在冊(cè)和順03的混合溶液中對(duì)硅片表面進(jìn)行反復(fù)的氧化-腐蝕處理；并且其中，冊(cè)和圓03的體積比為1: (50?100)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(7)具體為:將硅片置于冊(cè)和順03的混合溶液中反應(yīng)0.5?2111111，溶液中增加鼓泡或超聲處理；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(8)中，所述的第三清洗液為混合清洗液，該混合清洗液為順40?。?、！1202和郵的混合溶液；并且其中，順40?。?、！1202和職的體積比為:1: (0.5?5):(10 ?15〉。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(8)具體為:將硅片放入溫度為60?801的第三清洗液中反應(yīng)1?10111111 ；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:在所述的步驟(9)中，所述的第四清洗液為氫氟酸和鹽酸的混合溶液；并且其中，氫氟酸的質(zhì)量百分濃度為0.5%?5 %，鹽酸的質(zhì)量百分濃度為0.5%?5%。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的將制絨與清洗分步進(jìn)行的晶硅太陽(yáng)能電池濕化學(xué)處理方法，其特征在于:所述的步驟(9)具體為:將硅片置于第四清洗液中處理1?10-！！，去除氧化層及表面金屬離子，并對(duì)硅片表面進(jìn)行鈍化，形成疏水表面；然后用純水進(jìn)行沖洗處理。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK104393118SQ201410722696
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】舒欣 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司