一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法与流程

本发明涉及一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，属于属于太阳能光伏发电材料领域。

背景技术：

多晶硅由于其晶体各向异性的属性，金刚线多晶切片表面形成的损伤层低，在电池制造时，表面腐蚀后，无法形成均匀性的绒面导色差硅片，反光率高达20~24%，而导致-光电效率低。

传统的多晶制绒工艺通过硝酸和氢氟酸的混酸进行金刚线多晶制绒，但仍存在以下问题：

1、金刚线表面粗糙度低，无法形成均匀的绒面，导致反光，影响效率；

2、金刚线多晶硅片制绒添加剂使用，引入了新的金属离子，导致效率波动，同时绒面效果不均匀；

3“等离子蚀刻黑硅技术”的运用，电池端解决了制绒问题，但设备造价昂贵，投入太高，同时需要报废现有有电池生产线，重新添置设备。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，利于提高金刚线多晶硅片光电转换效率，降低电池制造端的投入成本。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：

一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其方法如下：

(1) 将多晶硅锭通过金刚线切片机，切割成多晶硅片；

（2）将多晶硅片预清洗，清除多晶硅片表面残留物，随后将多晶硅片烘干；

（3）将烘干后的多晶硅片至于喷砂流水线，进行喷砂粗糙处理，将碳化硅均匀喷涂于多晶硅片表面，使多晶硅片表面形成厚度为2um~6um的单面粗糙面；

（4）对喷砂粗糙处理后的多晶硅片进行化学清洗，清除多晶硅片表面金属离子残留，随后将多晶硅片烘干；

（5）将经步骤（4）的多晶硅片至于自动分选机上进行自动检测硅片表面质量，将表面无穿孔、边缘和表面无破损的多晶硅筛选出进行储存。

上述一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其中，所述烘干温度为100~120℃，烘干时间为30~40min。

上述一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其中，所述喷砂流水线包括转盘工作台、喷砂机构和精密过滤器，所述转盘工作台上设有若干漏孔，所述转盘工作台底部设有碳化硅回收室，所述碳化硅回收室与精密过滤器之间设有导料管，所述传送带顶部设有负压吸附装置，所述喷砂机构包括若干喷砂管和输料管，所述输料管分别与若干喷砂管和精密过滤器相连，所述输料管上设有气砂混合器，若干喷砂管上均设有若干导管，所述导管上设有喷头和偏心轮机构，所述喷头与转盘工作台垂直，且距离多晶硅片表面20mm，所述喷砂机构外设有护罩，所述护罩与碳化硅回收室位置对应设置。

上述一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其中，所述漏孔直径为3mm。

上述一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其中，所述负压吸附装置包括真空吸盘、吸气管和吸风机，所述吸气管一端穿过转盘工作台与真空吸盘相连，另一端与吸风机相连。

上述一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其中，所述偏心轮机构包括偏心轮、连杆和往复轨道，所述偏心轮上设有转轴，所述转轴连接电动机，电动机带动转轴使偏心轮以150r/min速度旋转，所述往复轨道两端与护罩相连，所述往复轨道上设有支架，所述支架与导管相连，所述所述连杆分别与偏心轮和支架相连。

上述一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其中，所述碳化硅粒径为6.7 um ~10.2um，碳化硅颗粒整体离散系数<23%。

本发明的有益效果为：

本发明利用多晶硅片表面喷砂粗糙处理，使多晶硅片表面形成厚度为2um~6um的单面粗糙面，有效的降低金刚线多晶表面绒面不均匀而导致色差及反射率高的问题，将硅片光电转换效率提升由18.1~18.2%至18.3~18.5%，反射率由20~24%降低至16~19%，从而利于降低电池制造端的投入成本，且运行自动化程度高，利于大规模生产。

附图说明

图1为本发明喷砂流水线示意图。

（图中，转盘工作台1、喷砂机构2，精密过滤器3，漏孔4，碳化硅回收室5,导料管6，负压吸附装置7，真空吸盘8、吸气管9和吸风机10，护罩11,喷砂管12和输料管13，气砂混合器14，导管15，喷头16,偏心轮机构17，偏心轮18、连杆19和往复轨道20，转轴21，电动机22，支架23，多晶硅片24）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

一种新型金刚线多晶硅片表面喷砂粗糙方法，其方法如下：

(1) 将多晶硅锭通过金刚线切片机，切割成尺寸为156*156mm的正方形多晶硅片；

（2）将多晶硅片预清洗，清洗过程中每清洗1000片多晶硅片加入2000mL柠檬酸，清洗水温为40℃，清除多晶硅片表面残留物，随后将多晶硅片至于120℃下烘干40min；

（3）将烘干后的多晶硅片至于喷砂流水线，所述喷砂流水线包括转盘工作台、喷砂机构和精密过滤器，所述转盘工作台上设有若干漏孔，所述漏孔直径为3mm，所述转盘工作台底部设有碳化硅回收室，所述碳化硅回收室与精密过滤器之间设有导料管，所述传送带顶部设有负压吸附装置，所述负压吸附装置包括真空吸盘、吸气管和吸风机，所述吸气管一端穿过转盘工作台与真空吸盘相连，另一端与吸风机相连；

所述喷砂机构外设有护罩，所述护罩与碳化硅回收室位置对应设置，所述喷砂机构包括若干喷砂管和输料管，所述输料管分别与若干喷砂管和精密过滤器相连，所述输料管上设有气砂混合器，若干喷砂管上均设有若干导管，所述导管上设有喷头和偏心轮机构，所述偏心轮机构包括偏心轮、连杆和往复轨道，所述偏心轮上设有转轴，所述转轴连接电动机，所述往复轨道两端与护罩相连，所述往复轨道上设有支架，所述支架与导管相连，所述所述连杆分别与偏心轮和支架相连，所述喷头与转盘工作台垂直，；

利用吸风机抽真空将多晶硅片吸附于真空吸盘上，由转盘工作台将多晶硅片转至喷头下方，控制喷头距离多晶硅片表面20mm，电动机带动转轴使偏心轮以150r/min速度旋转，带动支架上的导管在往复轨道上往复直线运动，进行喷砂粗糙处理，由喷头将碳化硅均匀喷涂于多晶硅片表面，多余碳化硅由漏孔进入碳化硅回收室，由导料管经精密过滤器过滤后送入输料管回用，所述碳化硅粒径为6.7 um ~10.2um，碳化硅颗粒整体离散系数<23%，使多晶硅片表面形成厚度为4um的单面粗糙面；

（4）对喷砂粗糙处理后的多晶硅片放入药洗槽，加入碱性清洗剂所述碱性清洗剂购自于三达奥克化学股份有限公司，每清洗1200片多晶硅片加入2300mL碱性清洗剂，清洗水温为40℃，进行化学清洗，清除多晶硅片表面金属离子残留，随后将多晶硅片烘干；

（5）将经步骤（4）的多晶硅片至于自动分选机上进行自动检测硅片表面质量，将表面无穿孔、边缘和表面无破损的多晶硅筛选出进行储存。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。