一種硅片的制絨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片的制絨方法。
【背景技術(shù)】
[0002]晶體硅太陽(yáng)電池在光伏市場(chǎng)中仍然占據(jù)著絕對(duì)主導(dǎo)地位，而多晶硅相比單晶硅所占權(quán)重更高，提高多晶硅電池的量產(chǎn)效率和降低多晶硅電池的生產(chǎn)成本已成為重要的研究課題。與現(xiàn)有的砂漿切割的方法相比，采用金剛線切割方法制備多晶硅片因其具有更環(huán)保、更大的降本空間、更高的電池效率提升空間等優(yōu)勢(shì)，已逐漸成為多晶硅片發(fā)展的主流方向。
[0003]但是，采用現(xiàn)有的適用于砂漿切割多晶硅片的酸制絨工藝無(wú)法在金剛線切割多晶硅片表面上形成有效絨面，如圖1所示，只是在切割線的地方形成了絨面結(jié)構(gòu)，切割線之間無(wú)法形成有效絨面。這是因?yàn)榻饎偩€切割多晶硅片的表面損傷層較薄，在酸制絨時(shí)，反應(yīng)激活點(diǎn)不足，在酸制絨后，絨面腐蝕坑不均勻，金剛線切割硅片比砂漿切割表面發(fā)射率會(huì)高6%左右，這嚴(yán)重影響了太陽(yáng)電池的短路電流，從而導(dǎo)致電池轉(zhuǎn)換效率的降低。因此，需要采用合適的方法解決金剛線切割多晶硅片的制絨問題。
[0004]其中，反應(yīng)離子刻蝕RIE (Reactive 1n Etching)可以適用于金剛線切割多晶娃片制絨，RIE雖然能夠有效降低硅片的反射率和提高電池效率，但是設(shè)備投資成本非常高，而且需要引入額外的化學(xué)清洗流程，增加非常規(guī)的特殊工藝氣體。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110112185.1的中國(guó)專利提出了一種制絨方法，通過在H2SO4SH3PO4-HF-HNOJg合酸溶液中進(jìn)行酸腐蝕制絨；申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310049552.7的中國(guó)專利提出了一種酸制絨添加劑及其使用方法；雖然通過如上述兩種專利改變制絨配方和增加制絨添加劑改善金剛線切割多晶硅片的方案多有報(bào)道，但真實(shí)效果不得而知，至少目前市面長(zhǎng)沒有專門的適用于金剛線切割多晶硅片的溶液或制絨添加劑可供出售。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410844067.3的中國(guó)專利提出了一種制絨預(yù)處理液及其處理方法，該方法采用硝酸、氫氟酸、醋酸和水的混合溶液形成預(yù)處理液，預(yù)處理液與多晶硅片反應(yīng)生成多孔硅結(jié)構(gòu)，然后再進(jìn)行常規(guī)制絨。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410430817.2的中國(guó)專利也提出了類似的方法，也是先采用混合酸溶液在硅片形成多孔硅結(jié)構(gòu)。多孔硅的形成雖然增加了后續(xù)制絨工藝的反應(yīng)起始點(diǎn)，但由于制絨的絨面是在多孔硅表面形成，后續(xù)在清洗時(shí)多孔硅將去除，制絨的絨面效果將變差。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410842630.3的中國(guó)專利提出了一種制絨預(yù)處理方法，該方法先在850°C?900°C高溫下進(jìn)行擴(kuò)磷預(yù)處理，以形成一層方塊電阻為40?100ohm/Sq的N型重?fù)诫s層，得到制絨預(yù)處理硅片，然后在進(jìn)行常規(guī)制絨處理，后續(xù)在制備電池時(shí)，還需要再次經(jīng)過高溫?cái)U(kuò)散以形成發(fā)射極。該方法的弊端是需要經(jīng)過高溫?cái)U(kuò)散形成制絨預(yù)處理片，但高溫會(huì)造成多晶硅片體壽命降低，并且需要額外增加擴(kuò)散爐高能耗設(shè)備，性價(jià)比不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種硅片的制絨方法，該方法簡(jiǎn)單且成本較低。
[0009]本發(fā)明提供了一種硅片的制絨方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010]在金剛線切割的多晶硅片表面形成物理?yè)p傷層，然后進(jìn)行酸制絨。
[0011]優(yōu)選的，所述物理?yè)p傷層的厚度為I?10 μ m。
[0012]優(yōu)選的，所述物理?yè)p傷層的表面粗糙度Ra為0.1?0.5 μπι。
[0013]優(yōu)選的，所述形成物理?yè)p傷層的方法為機(jī)械摩擦、等離子體轟擊、高能粒子輻射與激光處理中的一種或多種。
[0014]優(yōu)選的，所述機(jī)械摩擦為硅片自旋轉(zhuǎn)磨削。
[0015]優(yōu)選的，所述硅片自旋轉(zhuǎn)磨削的砂輪軸向給進(jìn)速度為10?50 μπι/s ;砂輪的轉(zhuǎn)速為 100 ?1000r/min。
[0016]優(yōu)選的，所述等離子體轟擊為等離子體F離子腐蝕硅片表面。
[0017]優(yōu)選的，所述等尚子體F尚子腐蝕娃片表面的反應(yīng)室壓力為50?300Pa ;射頻功率為500?5000W ;氣體流量為50?500cm3/s。
[0018]優(yōu)選的，所述高能粒子輻射為高能電子輻照。
[0019]優(yōu)選的，所述激光處理為采用Q開關(guān)Nd YV04 532nm激光或Q開關(guān)Nd YAG 1064nm
激光對(duì)多晶硅片表面進(jìn)行處理。
[0020]本發(fā)明提供了一種硅片的制絨方法，包括以下步驟:在金剛線切割的多晶硅片表面形成物理?yè)p傷層，然后進(jìn)行酸制絨。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在多晶硅片表面形成物理?yè)p傷層，相當(dāng)于形成了缺陷點(diǎn)，在酸制絨的過程中反應(yīng)激活能較低，相當(dāng)于反應(yīng)激活點(diǎn)，因此可在硅片表面形成均勻的絨面結(jié)構(gòu)，且該方法簡(jiǎn)單可控，成本較低，與現(xiàn)有砂漿切割多晶硅片產(chǎn)線完全兼容，適合大規(guī)模量產(chǎn)。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有適用于砂漿切割多晶硅片的酸制絨工藝在金剛線切割多晶硅片上形成的絨面結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]本發(fā)明提供了一種硅片的制絨方法，包括以下步驟:在金剛線切割的多晶硅片表面形成物理?yè)p傷層，然后進(jìn)行酸制絨。
[0024]所述物理?yè)p傷層的厚度優(yōu)選為I?10 μ m，更優(yōu)選為2?8μηι，再優(yōu)選為2?6 μ m，最優(yōu)選為2?4 μ m ;所述物理?yè)p傷層的表面粗糙度Ra優(yōu)選為0.1?0.5 μ m，更優(yōu)選為 0.2 ?0.4 μ m。
[0025]本發(fā)明中，優(yōu)選采用機(jī)械摩擦、等離子體轟擊、高能粒子輻射與激光處理中的一種或多種。
[0026]其中所述機(jī)械摩擦為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的機(jī)械摩擦即可，并無(wú)特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選為硅片自旋轉(zhuǎn)磨削。所述硅片自旋轉(zhuǎn)磨削的的砂輪軸向給進(jìn)速度優(yōu)選為10?50 μ m/s ;更優(yōu)選為10?30 μπι/s ;所述砂輪的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100?1000r/min，更優(yōu)選為100 ?800r/min，再優(yōu)選為 200 ?800r/min，最優(yōu)選為 300 ?500r/min。
[0027]所述等離子體轟擊優(yōu)選為等離子體F離子腐蝕硅片表面，利用SF6產(chǎn)生的F離子腐蝕硅片表面。所述等離子體的