本發(fā)明涉及光伏電池制作
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及一種金剛線切割多晶硅片的制絨方法,同時(shí)還涉及一種電池片制備工藝。
背景技術(shù):
:2015年以來,單晶由于硅片端金剛線切片的導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)了成本的快速下降,因而市場滲透率在不斷攀升,也讓廣大以多晶為主的行業(yè)企業(yè)備受壓力。相比金剛線切割已經(jīng)在單晶硅片的生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用,多晶的切片還是目前還是以砂漿切割為主。但金剛線切割在多晶領(lǐng)域的應(yīng)用一直被業(yè)內(nèi)廣泛討論?;谀壳岸嗑袌龅慕当咎嵝毫Γ饎偩€切割多晶電池片的大規(guī)模量產(chǎn)迫在眉睫。目前,金剛線切片用于多晶硅片切割的主要障礙在于使用金剛線切割的多晶硅片反射率更高,常規(guī)的多晶制絨工藝難以達(dá)到很好的效果。金剛線切割技術(shù)也被稱為固結(jié)磨料切割技術(shù)。它是利用電鍍或樹脂粘結(jié)的方法將金剛石磨料固結(jié)在鋼線表面,將金剛線直接作用于硅棒或硅錠表面產(chǎn)生磨削,達(dá)到切割的效果,金剛線切割具有切割速度快,切割精度高,材料損耗低等特點(diǎn)。金剛線切割的多晶硅片目前瓶頸主要是制絨后電池轉(zhuǎn)換效率偏低以及硅片表面發(fā)亮的問題,這也是后續(xù)金剛線大規(guī)模應(yīng)用所必須面對的。由于金剛線切割的多晶硅片表明損傷層較小,在硅片表面形成類似光滑帶效果,硅片較亮,因而無法使用傳統(tǒng)的制絨配方得到較好的減反制絨效果。因而整個(gè)金剛線切割多晶硅片的生產(chǎn)過程,其重點(diǎn)在制絨段,后續(xù)生產(chǎn)過程無需做太大調(diào)整?,F(xiàn)有技術(shù)中,由于金剛線切割的多晶硅片表明損傷層較小,且金剛線切割多晶硅片表面留有較淺的劃痕以及具有較高的反射率,因此需要在制絨段做特殊處理,以降低其反射率而傳統(tǒng)的制絨液配方完全滿足不了這樣的腐蝕需求,因此需重新修改配方,并且對制絨的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。目前國內(nèi)外已經(jīng)有一些可能解決金剛線切割多晶硅片產(chǎn)生反射率高的問題,如黑硅技術(shù),噴砂技術(shù)以及等離子體刻蝕技術(shù)。然而這些方法中,均需要依賴復(fù)雜的精密設(shè)備,其附加成本高,工藝復(fù)雜,難以獲得合理有效的推廣和應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種金剛線切割多晶硅片的制絨方法以及電池片制備工藝,以解決上述
背景技術(shù):
中提出的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種金剛線切割多晶硅片的制絨方法,包括以下步驟:步驟1)配制初配液:將hf:hno3:di水按照1:5:2的比例進(jìn)行制配;步驟2)添加初配液:將步驟1)中配制好的初配液加入到制絨槽中,并調(diào)整制絨槽帶速為1.2、溫度為12℃;步驟3)加入添加劑:按一定速率向制絨槽內(nèi)加入無醇制絨添加劑;步驟4)放入電池片:將多晶硅片放入制絨槽內(nèi)進(jìn)行制絨。優(yōu)選的,步驟3)中無醇制絨添加劑的添加速率為10-45l/min。優(yōu)選的,步驟1)中hf濃度為70-90g/l,hno3濃度為540-600g/l。一種電池片制備工藝,包括以下步驟:s1、制絨:按照上述制絨方法對多晶硅片進(jìn)行制絨腐蝕,將制絨腐蝕后的多晶硅片經(jīng)堿洗、酸洗、水洗后下料,并使得制絨后多晶硅片的腐蝕量為0.01-0.32g、反射率保持在23%以下;s2、擴(kuò)散:經(jīng)s1后的多晶硅片表面通過pocl3液態(tài)擴(kuò)散源熱擴(kuò)散法制備p-n結(jié),調(diào)整擴(kuò)散溫度為830℃、時(shí)間為300min,并將方阻控制在86-92ω/□;s3、刻蝕:經(jīng)s2后的多晶硅片放入刻蝕槽內(nèi),并向刻蝕槽內(nèi)加入常規(guī)的hno3與hf的混合刻蝕液,調(diào)整刻蝕溫度為5-9℃,降低刻蝕槽帶速,將刻蝕后的多晶硅片經(jīng)堿洗、酸洗、水洗以及烘干后下料,使得硅片刻蝕量控制在1.3-1.6g;s4、鍍膜:在經(jīng)s3后的多晶硅片的正表面用pecvd沉積氮化硅,使得鍍膜厚度控制在77-81nm、折射率控制在2.07-2.13;s5、絲?。涸诮?jīng)s4后的多晶硅片上依次印刷背面電極、背面電場以及正面電極。優(yōu)選的,s3中hf濃度為40-50g/l,hno3濃度為340-390g/l。優(yōu)選的,s5中正面電極的副柵線要與金剛線切割痕平行。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的制絨方法通過多次實(shí)驗(yàn)得到制絨過程中最佳溶液配比以及制絨腐蝕時(shí)間,從而控制硅片表面能量較低處及能量較高處的反應(yīng)速率比例,形成類似于砂漿切割多晶硅制絨后的絨面,以增加光子的吸收,減少反射。本發(fā)明的制絨方法還通過在傳統(tǒng)制絨方法中加入無醇制絨添加劑,且使用的無醇制絨添加劑不同于其他同類含醇產(chǎn)品,不僅僅可以實(shí)現(xiàn)和砂漿切割硅片同樣低的反射率,而且出現(xiàn)的腐蝕坑也較為均勻,因此其二次反射效果較好,從而促進(jìn)主要反應(yīng)液體硝酸和氫氟酸與多晶硅片表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),達(dá)到腐蝕的效果,在多晶硅片表面形成類似于傳統(tǒng)制絨的凹陷面,進(jìn)而形成較好的陷光結(jié)構(gòu),降低金剛線切割后的太陽能電池的反射率。本發(fā)明通過對制絨液配方、制絨的工藝參數(shù)以及制絨過程速度進(jìn)行有效的調(diào)控,并且添加了無醇制絨添加劑,可以有效的降低制絨液表面張力,提高制絨液在硅片表面的鋪展性,從而使制絨反應(yīng)更加均勻,得到更好的減反制絨效果;并且將此制絨方法用于電池片的制備工藝中,可以在后期pecvd鍍膜時(shí)更加有利于膜色的均勻分布,從而使得金剛線切割后的多晶硅片的電性能得到進(jìn)一步提升。具體實(shí)施方式下面將對本發(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?;诒景l(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。本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種金剛線切割多晶硅片的制絨方法,包括以下步驟:步驟1)配制初配液:將濃度為80g/l的hf、濃度為560g/l的hno3以及di水(即去離子水)按照1:5:2的比例進(jìn)行制配,得到用來制絨的初配液;步驟2)添加初配液:將步驟1)中配制好的初配液加入到制絨槽中,通過多次實(shí)驗(yàn),調(diào)整制絨槽帶速為1.2,并調(diào)整制絨槽內(nèi)的腐蝕溫度為12℃;步驟3)加入添加劑:按25l/min的速率向制絨槽內(nèi)加入無醇制絨添加劑,本公司采用的無醇制絨添加劑為無異丙醇的單晶硅制絨添加劑,通過特殊物料配方組合,能在不添加ipa時(shí),有效改善目前市場上各廠家的二代制絨產(chǎn)品所存在的氣泡粘附、硅片漂浮、硅片跳動等現(xiàn)象所帶來的產(chǎn)品不良,非常有效;步驟4)放入電池片:將多晶硅片放入制絨槽內(nèi)進(jìn)行制絨。制絨后多晶硅片反射率對比試驗(yàn):第一組:按照上述本發(fā)明的制絨方法進(jìn)行制絨,通過反射率檢測儀器測得制絨后的多晶硅片的反射率:22.53%;第二組:將第一組中濃度為80g/l的hf、濃度為560g/l的hno3以及di水的配比比例改為1:5:3,其余條件不變,對多晶硅片進(jìn)行制絨,通過使用與第一組相同的反射率儀器測得制絨后的多晶硅片的反射率:28.23%;第三組:將第一組中制絨槽帶速改為1.0,并將制絨槽內(nèi)的腐蝕溫度改為8℃,其余條件不變,對多晶硅片進(jìn)行制絨,通過使用與第一組相同的反射率儀器測得制絨后的多晶硅片的反射率:29.46%;第四組:將第一組中加入無醇制絨添加劑的步驟3)取消,其余條件不變,對多晶硅片進(jìn)行制絨,通過使用與第一組相同的反射率儀器測得制絨后的多晶硅片的反射率:34.18%。第一組第二組第三組第四組反射率22.53%28.23%29.46%34.18%表1根據(jù)表1內(nèi)的數(shù)據(jù),可以明顯的得出通過本發(fā)明的制絨方法得到的多晶硅片的反射率,其反射率大大減小。本發(fā)明還公開了一種使用上述金剛線切割多晶硅片的制絨方法的電池片制備工藝,包括以下步驟:s1、制絨:按照上述制絨方法對多晶硅片進(jìn)行制絨腐蝕,將制絨腐蝕后的多晶硅片經(jīng)堿洗、酸洗、水洗后下料,并使得制絨后多晶硅片的腐蝕量為0.01-0.32g、反射率保持在23%以下;s2、擴(kuò)散:經(jīng)s1后的多晶硅片表面通過pocl3液態(tài)擴(kuò)散源熱擴(kuò)散法制備p-n結(jié),調(diào)整擴(kuò)散溫度為830℃、時(shí)間為300min,即只要通過減源或者降低推進(jìn)溫度的方式,將方阻控制在86-92ω/□即可;s3、刻蝕:經(jīng)s2后的多晶硅片放入刻蝕槽內(nèi),并向刻蝕槽內(nèi)加入濃度為360g/l的hno3與濃度為45g/l的hf的混合刻蝕液,調(diào)整刻蝕溫度為7℃,降低刻蝕槽帶速,將刻蝕后的多晶硅片經(jīng)堿洗、酸洗、水洗以及烘干后下料,使得硅片刻蝕量控制在1.4g;s4、鍍膜:在經(jīng)s3后的多晶硅片的正表面用pecvd沉積氮化硅,使得鍍膜厚度控制在79nm,鍍膜折射率控制在2.10;s5、絲?。涸诮?jīng)s4后的多晶硅片上依次印刷背面電極、背面電場以及正面電極,并且正面電極的副柵線要與金剛線切割痕平行。按照上述本發(fā)明的電池片制備工藝進(jìn)行電池片制備,制備工藝完成后,使用反射率檢測儀器對制備的電池片反射率進(jìn)行檢測,得到反射率為1.68%,此反射率大大低于市面上的電池片的反射率,可見通過本發(fā)明的制絨方法可以極大的減小硅片反射率。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。當(dāng)前第1頁12