一种硅片的制绒方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅片的制绒方法。
【背景技术】
[0002]晶体硅太阳电池在光伏市场中仍然占据着绝对主导地位，而多晶硅相比单晶硅所占权重更高，提高多晶硅电池的量产效率和降低多晶硅电池的生产成本已成为重要的研究课题。与现有的砂浆切割的方法相比，采用金刚线切割方法制备多晶硅片因其具有更环保、更大的降本空间、更高的电池效率提升空间等优势，已逐渐成为多晶硅片发展的主流方向。
[0003]但是，采用现有的适用于砂浆切割多晶硅片的酸制绒工艺无法在金刚线切割多晶硅片表面上形成有效绒面，如图1所示，只是在切割线的地方形成了绒面结构，切割线之间无法形成有效绒面。这是因为金刚线切割多晶硅片的表面损伤层较薄，在酸制绒时，反应激活点不足，在酸制绒后，绒面腐蚀坑不均匀，金刚线切割硅片比砂浆切割表面发射率会高6%左右，这严重影响了太阳电池的短路电流，从而导致电池转换效率的降低。因此，需要采用合适的方法解决金刚线切割多晶硅片的制绒问题。
[0004]其中，反应离子刻蚀RIE (Reactive 1n Etching)可以适用于金刚线切割多晶娃片制绒，RIE虽然能够有效降低硅片的反射率和提高电池效率，但是设备投资成本非常高，而且需要引入额外的化学清洗流程，增加非常规的特殊工艺气体。
[0005]申请号为CN201110112185.1的中国专利提出了一种制绒方法，通过在H2SO4SH3PO4-HF-HNOJg合酸溶液中进行酸腐蚀制绒；申请号为CN201310049552.7的中国专利提出了一种酸制绒添加剂及其使用方法；虽然通过如上述两种专利改变制绒配方和增加制绒添加剂改善金刚线切割多晶硅片的方案多有报道，但真实效果不得而知，至少目前市面长没有专门的适用于金刚线切割多晶硅片的溶液或制绒添加剂可供出售。
[0006]申请号为CN201410844067.3的中国专利提出了一种制绒预处理液及其处理方法，该方法采用硝酸、氢氟酸、醋酸和水的混合溶液形成预处理液，预处理液与多晶硅片反应生成多孔硅结构，然后再进行常规制绒。申请号为CN201410430817.2的中国专利也提出了类似的方法，也是先采用混合酸溶液在硅片形成多孔硅结构。多孔硅的形成虽然增加了后续制绒工艺的反应起始点，但由于制绒的绒面是在多孔硅表面形成，后续在清洗时多孔硅将去除，制绒的绒面效果将变差。
[0007]申请号为CN201410842630.3的中国专利提出了一种制绒预处理方法，该方法先在850°C?900°C高温下进行扩磷预处理，以形成一层方块电阻为40?100ohm/Sq的N型重掺杂层，得到制绒预处理硅片，然后在进行常规制绒处理，后续在制备电池时，还需要再次经过高温扩散以形成发射极。该方法的弊端是需要经过高温扩散形成制绒预处理片，但高温会造成多晶硅片体寿命降低，并且需要额外增加扩散炉高能耗设备，性价比不佳。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种硅片的制绒方法，该方法简单且成本较低。
[0009]本发明提供了一种硅片的制绒方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0010]在金刚线切割的多晶硅片表面形成物理损伤层，然后进行酸制绒。
[0011]优选的，所述物理损伤层的厚度为I?10 μ m。
[0012]优选的，所述物理损伤层的表面粗糙度Ra为0.1?0.5 μπι。
[0013]优选的，所述形成物理损伤层的方法为机械摩擦、等离子体轰击、高能粒子辐射与激光处理中的一种或多种。
[0014]优选的，所述机械摩擦为硅片自旋转磨削。
[0015]优选的，所述硅片自旋转磨削的砂轮轴向给进速度为10?50 μπι/s ;砂轮的转速为 100 ?1000r/min。
[0016]优选的，所述等离子体轰击为等离子体F离子腐蚀硅片表面。
[0017]优选的，所述等尚子体F尚子腐蚀娃片表面的反应室压力为50?300Pa ;射频功率为500?5000W ;气体流量为50?500cm3/s。
[0018]优选的，所述高能粒子辐射为高能电子辐照。
[0019]优选的，所述激光处理为采用Q开关Nd YV04 532nm激光或Q开关Nd YAG 1064nm
激光对多晶硅片表面进行处理。
[0020]本发明提供了一种硅片的制绒方法，包括以下步骤:在金刚线切割的多晶硅片表面形成物理损伤层，然后进行酸制绒。与现有技术相比，本发明在多晶硅片表面形成物理损伤层，相当于形成了缺陷点，在酸制绒的过程中反应激活能较低，相当于反应激活点，因此可在硅片表面形成均匀的绒面结构，且该方法简单可控，成本较低，与现有砂浆切割多晶硅片产线完全兼容，适合大规模量产。
【附图说明】
[0021]图1为现有适用于砂浆切割多晶硅片的酸制绒工艺在金刚线切割多晶硅片上形成的绒面结构图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]本发明提供了一种硅片的制绒方法，包括以下步骤:在金刚线切割的多晶硅片表面形成物理损伤层，然后进行酸制绒。
[0024]所述物理损伤层的厚度优选为I?10 μ m，更优选为2?8μηι，再优选为2?6 μ m，最优选为2?4 μ m ;所述物理损伤层的表面粗糙度Ra优选为0.1?0.5 μ m，更优选为 0.2 ?0.4 μ m。
[0025]本发明中，优选采用机械摩擦、等离子体轰击、高能粒子辐射与激光处理中的一种或多种。
[0026]其中所述机械摩擦为本领域技术人员熟知的机械摩擦即可，并无特殊的限制，本发明优选为硅片自旋转磨削。所述硅片自旋转磨削的的砂轮轴向给进速度优选为10?50 μ m/s ;更优选为10?30 μπι/s ;所述砂轮的转速优选为100?1000r/min，更优选为100 ?800r/min，再优选为 200 ?800r/min，最优选为 300 ?500r/min。
[0027]所述等离子体轰击优选为等离子体F离子腐蚀硅片表面，利用SF6产生的F离子腐蚀硅片表面。所述等离子体的