专利名称：一种准单晶硅片的制绒方法
一种准单晶硅片的制绒方法技术领域
本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种准单晶硅片的制绒方法。
技术背景
制绒是制备具有减少反射功能的硅表面的方法，在硅太阳能电池的制作过程中， 一般都采用制绒的方式将硅片表面织构化，利用表面的陷光作用促进太阳光的吸收，提高 电池的转换效率。
单晶硅具有低缺陷、高转换效率等特点，特别是碱制绒方法的广泛应用使得单晶 硅电池片更具优势，该制绒方法形成的金字塔型织构化表面使入射光多次反射，大大加强 了光的吸收，提高了转换效率。早在上世纪70年代，各向异性碱腐蚀法就已经被成功应用， 并一直沿用至今天，通过该方法形成的绒面，可以将硅片表面的反射率大大降低，且工艺成 本很低，在工业上有成熟的应用。
相对于单晶硅，多晶硅具有低成本的突出优势，在近年来的太阳能电池市场中占 有着较大的比例。但是多晶硅中晶粒取向具有随机性，且存在大量晶界及缺陷，作为电池的 基体材料，质量不及单晶硅。另一方面，由于多晶硅片中各晶粒的取向不一，在后续电池片 制作过程中，不能使用综合效益很好的碱制绒方法。在生产中，对于多晶硅一般采用各向同 性的酸制绒方式，通过改进已经能起到较好的织构化效果，但是跟以上的碱制绒相比，还是 存在较大差距。目前，多晶硅太阳能电池的转换效率较单晶硅电池约低1. 5 2%。
在太阳能电池产业当中，单晶、多晶硅各自存在着其明显的优势及劣势，用多晶铸 锭的方法生产准单晶硅是一种能将单晶、多晶优势相结合的方法。近年来，已经陆续出现相 关的报道。通过上述铸锭方法制作的准单晶硅片，由于长晶控制及切割位置等的影响，在硅 片中除了(100)晶面，通常还会不可避免地出现部分其他晶向的晶粒，即为随机生长的多 晶晶粒。对于这类硅片的电池片制作，制绒工艺需结合单晶、多晶制绒的优势。发明内容
本发明的目的在于提供一种准单晶硅片的制绒方法，该方法工艺简单，制绒效果 好。
为达到上述目的，本发明提供的一种准单晶硅的制绒方法，对以(100)晶粒为主 的准单晶硅片进行先酸制绒后碱制绒的制绒工艺，并根据准单晶硅片中(100)晶粒的所占 面积的比例，调节酸、碱制绒的程度，以达到最好的综合制绒效果。
本发明所述的酸优选为HF和HNO3的混合酸溶液，其体积百分含量优选为 50% -80%。
上述HF和HNO3的体积比优选为1 1-4。
本发明酸制绒时的温度优选为2_15°C。
本发明经上述酸制绒后的准单晶硅片的腐蚀深度为1_15μπι。
本发明所述的碱优选为NaOH或KOH溶液，其重量百分含量为1_5%。
本发明上述碱制绒时的温度为70-90°C。
本发明经酸、碱制绒后的准单晶硅的腐蚀深度为2-30 μ m。
本发明的优点是对于含(100)晶粒的硅片，可根据(100)晶粒在硅片中的面积比 例调整酸碱制绒的程度，使得整体制绒效果最佳。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，以下试剂如无特殊说明均为市佳口。
实施例1
实验所采用的硅片为156X 156的P型准单晶硅片，(100)晶粒面积约占整个硅片 面积的2/3。
酸制绒选择HF、HNO3与水配制混合溶液，混合酸的体积百分含量为68 %，HF与 HNO3的体积比为1 3，制绒温度为7°C，调节制绒时间使硅片的腐蚀深度为7. 5-8. 5 μ m,清洗后吹干。
碱制绒将经过以上酸制绒的硅片放入NaOH碱溶液中进行进一步碱制绒，溶液中 碱的重量百分含量2%，还可以在碱溶液中加入添加剂，以改善制绒效果；加热至80°C，通 过时间控制调节碱制绒的腐蚀深度为6. 5-7 μ m。
经以上制绒工艺得到的硅片，(100)晶粒的平均反射率约为11-14%，其它晶粒的 反射率约为22-25%。最终电池片的转换效率为17. 2% -17. 5%。
实施例2
实验所采用的硅片为156X156的P型准单晶硅片，(100)晶粒面积基本占据整个 硅片3/4。
酸制绒选择HF、HNO3与水配制混合溶液，混合酸的体积百分含量为70 %，HF与 HNO3的体积比为1 2. 5，制绒温度为8 V，通过时间控制使腐蚀深度为5-6 μ m,清洗后吹干。
碱制绒将经过以上酸制绒的硅片放入KOH碱溶液中进行进一步碱制绒，溶液中 碱的重量百分含量为2%，加入添加剂以改善制绒效果，加热至80°C，通过时间控制使腐蚀 深度为8-9 μ m。
经以上制绒工艺得到的硅片，(100)晶粒的反射率小于11-13%，其它晶粒的反射 率约为2316%。最终电池片的转换效率为17. 3%-17.7%，与生产线中单晶的效率相当。
实施例3
实验所采用的硅片为156X156的P型准单晶硅片，(100)晶粒面积基本占据整个 硅片，小面积其它晶粒(少于1/5)。
酸制绒选择HF、HN03与水配制混合溶液，混合酸溶液的体积百分含量为75%，HF 与HNO3的体积比为1 3，制绒温度为8°C，通过时间控制使腐蚀深度为3-4 μ m，清洗后吹干。
碱制绒将经过以上酸制绒的硅片放入KOH碱溶液中进行进一步碱制绒，溶液中 碱的重量百分含量为2%，并加入添加剂以达到较好的制绒效果，加热至80°C，通过时间控 制使腐蚀深度为8-9 μ m。
经以上制绒工艺得到的硅片，(100)晶粒的反射率小于12%，其它晶粒的反射率 约为2316%。最终电池片的转换效率为17.5% -17.9%，与生产线中单晶的效率相当。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。
权利要求
1.一种准单晶硅片的制绒方法，其特征是对以(100)晶粒为主的准单晶硅片采用先 酸制绒后碱制绒的制绒工艺，并根据准单晶硅片中(100)晶粒所占面积比例，调节酸、碱制 绒的程度进行综合制绒。
2.根据权利要求1所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是所述酸为HF和HNO3的混 合酸溶液，其体积百分含量为50% -80%。
3.根据权利要求2所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是所述混合酸溶液中HF和 HNO3的体积比为1 1-4。
4.根据权利要求1-3任一项所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是酸制绒时的温 度为 2-15°C。
5.根据权利要求4所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是经酸制绒后的准单晶硅 片的腐蚀深度为1-15 μ m。
6.根据权利要求1所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是所述碱为NaOH或KOH溶 液，其重量百分含量为1_5%。
7.根据权利要求6所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是碱液制绒时的温度为 70-90 "C。
8.根据权利要求1或6或7所述的准单晶硅片的制绒方法，其特征是经酸、碱制绒后 的准单晶硅的腐蚀深度为2-30 μ m。
全文摘要
本发明公开了一种准单晶硅片的制绒方法，对以(100)晶粒为主的准单晶硅片进行先酸制绒后碱制绒的制绒工艺，并根据准单晶硅片中(100)晶粒的所占面积的比例，调节酸、碱制绒的程度，以达到最好的综合制绒效果。该方法工艺简单，整体制绒效果好。
文档编号H01L31/18GK102034900SQ20101052074
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者李志辉, 王松, 钟根香, 黄新明 申请人:东海晶澳太阳能科技有限公司, 东海晶龙晶硅光伏材料研究院有限公司, 晶澳太阳能有限公司