一种对硅片背表面进行抛光处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硅片抛光技术，尤其涉及一种对硅片背表面进行抛光处理的方法。
【背景技术】
[0002]常规太阳能电池由于陷光的需要，在表面采用化学腐蚀的方法制造绒面，以此增加表面积，通过减少光的反射和增强光的吸收来降低反射率。但绒面的存在同时也会产生负面影响，即绒面深凹的位置在与金属烧结时会产生接触不良的现象，因此需考虑对硅片背表面进行抛光，使硅片背表面更加光滑甚至达到镜面效果。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种对硅片背表面进行抛光处理的方法。
[0004]本发明提出的对硅片背表面进行抛光处理的方法包括以下步骤:步骤一、对硅片正表面进行滴液保护处理；步骤二、对硅片进行酸抛光处理，即对硅片周边及背面进行刻蚀，并对硅片背面进行平整处理；步骤三、使用纯水对硅片进行清洗；步骤四、使用碱液对硅片进行碱洗，对硅片背表面进行进一步抛光；步骤五、使用纯水对硅片进行清洗；步骤六、对硅片进行酸洗，去除磷硅玻璃；步骤七、使用纯水对硅片进行清洗；步骤八、对硅片进行干燥处理。
[0005]本发明提出的对硅片背表面进行抛光处理的方法具有如下有益技术效果:通过对硅片背表面进行抛光使其背面平整，一方面可加强对透射光的反射从而减小透光率，另一方面可使铝浆与硅片表面接触得更加充分从而提高钝化效果，此外还可以使电流密度、开路电压得到提升，从而可以提高太阳能电池饿转换效率。
【附图说明】
[0006]图1为本发明一实施例的对硅片背表面进行抛光处理的方法流程图；
图2为本发明一实施例的对硅片正表面进行滴液保护处理的原理示意图；
图3为本发明一实施例的硅片表面不光滑情形下铝粉颗粒与硅片非紧密贴合状态示意图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
[0008]本发明提供一种可应用于链式、槽式太阳能清洗设备和湿法处理设备中的对硅片背表面进行抛光处理的方法。如图1所示，本发明提出的对硅片背表面进行抛光处理的方法包括以下步骤:步骤S100、对硅片正表面进行滴液保护处理；步骤S200、对硅片进行酸抛光处理，即对硅片周边及背面进行刻蚀，并对硅片背面进行平整处理；步骤S300、使用纯水对硅片进行清洗；步骤S400、使用碱液对硅片进行碱洗，对硅片背表面进行进一步抛光；步骤S500、使用纯水对硅片进行清洗；步骤S600、对硅片进行酸洗，去除磷硅玻璃；步骤S700、使用纯水对硅片进行清洗；步骤S800、对硅片进行干燥处理。
[0009]优选地，如图2所示，在步骤SlOO中，可将待处理硅片10置于一平移传送装置上(图2中四个转轮为所述平移传送装置的一部分)，所述平移传送装置中跟随转轮按照箭头所指方向转动下进行移动，硅片10正表面上方设有一滴液保护装置20，该滴液保护装置20滴液口正对所述待处理硅片10正表面，在待处理硅片随所述平移传送装置平移的过程中，滴液保护系统在待处理硅片正表面覆盖一层液体保护膜30，从而对硅片正表面起到保护处理的效果。在步骤S200中，对硅片进行酸抛光处理后，由于硅片正表面受到滴液保护，因此仅硅片背面接触腐蚀性酸液，并与腐蚀液发生化学反应，硅片背面边缘的N型硅被取出，从而使得硅片的上下表面相互绝缘。由于硅片制绒时基本采用双面制绒的方式，因此在此处反应将硅片背面的无规则绒面腐蚀至平整。以氢氟酸(化学式:HF)为例，酸抛光及周边刻蚀处理的化学反应式如下所示:
HN03+Si=Si02+N0x i +H2O ；
S12+ 4HF=SiF4+2H20 ；
SiF4+2HF=H2[SiF6]。
[0010]在步骤S400中，以氢氧化钾(化学式:Κ0Η)为例，碱液与娃片的化学反应式为: Si+2K0H+H20 — K2S13 +2? ? 。
[0011]由于硅片经过制绒工序后，表面裸露的硅会被空气氧化成S12(除磷硅玻璃)，在酸抛光及周边刻蚀工序中由于有液体的覆盖保护，硅片正面的S12 (除磷硅玻璃)得以保留。在碱洗工序中，虽然硅片正反面都浸泡于热碱中，但是硅片正面的S12阻止了正面被腐蚀，而此时硅片背面是硅单质，会与KOH发生反应。由于此反应速率较低，硅片在酸抛光及周边刻蚀工序中未完全腐蚀平整的背面被进一步腐蚀平整。在步骤S400中，还可使用氢氧化钠溶液对硅片背表面进行进一步抛光。
[0012]在步骤S600中，硅片绒面有磷硅玻璃，其会影响后续的镀“减反射膜”工艺，又由于磷硅玻璃不导电，会降低银栅线与硅片间的导电性能，因此必须去除。以氢氟酸(化学式:HF)为例，步骤S600中涉及的化学反应式如下所示:
Si02+4HF=SiF4+2H20 ；
SiF4+2HF=H2[SiF6]；
S12+ 6HF=H2[SiF6]+2H20。
[0013]优选地，本发明通过在15°C至30°C的环境下对硅片进行酸抛光处理。
[0014]优选地，本发明通过使用70°C至90 °C的氢氧化钾或氢氧化钠溶液对娃片进行碱洗。
[0015]本发明提出的对硅片背表面进行抛光处理的方法巧妙地对硅片正表面采取保护处理而保留制绒面的磷硅玻璃，同时完成硅片的周边刻蚀并将硅片背面进行腐蚀抛光，利用磷硅玻璃不与碱液发生化学反应的特点进行背面单面腐蚀。
[0016]本发明提出的对硅片背表面进行抛光处理的方法可以完成硅片的周边刻蚀，从而去除其边缘的N型硅，使硅片的上下表面相互绝缘，同时将硅片进行背面单面腐蚀抛光，将硅片的非制绒表面(印刷铝浆的表面)腐蚀平整，去除双面制绒时产生的突起和凹坑，提高反射率，从而产生如下有益效果:(I)可加强对透射光的反射从而减小透光率，透射光反射至上表面(绒面)又可以产生电能；(2)可使铝浆与硅片表面接触得更加充分从而提高钝化效果，烧结使铝浆中的铝粉融化，并与硅片紧密贴合(硅片表面不光滑情形下的铝粉颗粒100、硅片200非紧密贴合状态如图3所示)，通过背表面抛光分别使电流密度、开路电压得到了提升，从而可以提高太阳能电池饿转换效率。本发明提出的对硅片背表面进行抛光处理的方法可适用于链式、槽式太阳能清洗设备和湿法处理设备。
[0017]虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来解释和说明本发明的技术方案，而并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、变形、改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种对硅片背表面进行抛光处理的方法，包括以下步骤: 步骤一、对硅片正表面进行滴液保护处理； 步骤二、对硅片进行酸抛光处理，即对硅片周边及背面进行刻蚀，并对硅片背面进行平整处理； 步骤三、使用纯水对硅片进行清洗； 步骤四、使用碱液对硅片进行碱洗，对硅片背表面进行进一步抛光； 步骤五、使用纯水对硅片进行清洗； 步骤六、对硅片进行酸洗，去除磷硅玻璃； 步骤七、使用纯水对硅片进行清洗； 步骤八、对硅片进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的对硅片背表面进行抛光处理的方法，其特征在于，使用滴液保护装置对硅片正表面进行滴液处理，于硅片正表面形成一层液体保护膜。
3.根据权利要求2所述的对硅片背表面进行抛光处理的方法，其特征在于，将所述硅片置于一平移传送装置上，对所述硅片在跟随平移传送装置的移动过程中进行滴液保护处理。
4.根据权利要求1所述的对硅片背表面进行抛光处理的方法，其特征在于，在步骤二、步骤六中，使用氢氟酸对硅片进行酸洗处理。
5.根据权利要求1所述的对硅片背表面进行抛光处理的方法，其特征在于，在步骤四中，将娃片浸泡于氢氧化钾或氢氧化钠溶液中进行碱洗处理。
6.根据权利要求4所述的对硅片背表面进行抛光处理的方法，其特征在于，在15°C至30 0C的环境下对硅片进行酸抛光处理。
7.根据权利要求5所述的对硅片背表面进行抛光处理的方法，其特征在于，使用70°C至90°C的氢氧化钾或氢氧化钠溶液对娃片进行碱洗。
【专利摘要】本发明涉及一种对硅片背表面进行抛光处理的方法，该方法包括以下步骤：步骤一、对硅片正表面进行滴液保护处理；步骤二、对硅片进行酸抛光处理，即对硅片周边及背面进行刻蚀，并对硅片背面进行平整处理；步骤三、使用纯水对硅片进行清洗；步骤四、使用碱液对硅片进行碱洗，对硅片背表面进行进一步抛光；步骤五、使用纯水对硅片进行清洗；步骤六、对硅片进行酸洗，去除磷硅玻璃；步骤七、使用纯水对硅片进行清洗；步骤八、对硅片进行干燥处理。本发明通过对硅片背表面进行抛光使其背面平整，一方面可强对透射光的反射从而减小透光率，另一方面可使铝浆与硅片表面接触得更加充分从而提高钝化效果，此外还可使电流密度、开路电压得到提升，从而提高太阳能电池饿转换效率。
【IPC分类】H01L31-18, H01L21-306
【公开号】CN104538297
【申请号】CN201410845601
【发明人】左国军
【申请人】常州捷佳创精密机械有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月31日