一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，包括步驟；1)用RIE刻蝕在電池拋光片表面形成一層損傷層；2)用表面腐蝕液對步驟1)處理過的硅片進行表面腐蝕，形成微米凹坑；3)用HF?HCl混酸藥液除去步驟2)的腐蝕過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)及金屬離子；4)將步驟3)處理過的硅片經(jīng)過RIE刻蝕，制備納米級的絨面；5)用清洗液除去步驟4)的刻蝕過程中產(chǎn)生的殘留物。拋光片經(jīng)過該加工方法處理后，進行重新擴散，及后道工序，最終拋光片的轉(zhuǎn)換效率基本達到正常電池片的水平，而且電池片的外觀和正常電池片無異，達到了拋光片返工的目的。經(jīng)過本發(fā)明專利技術(shù)的加工方法，電池拋光片由原來的報廢處理，現(xiàn)可以作為返工片使用，合格率達到95％。

A processing method of crystal silicon solar cell polishing tablet

The invention discloses a processing method of crystalline silicon solar cell wafer includes the steps of; 1) using RIE etching on the surface of the battery wafer to form a layer of the damaged layer; 2) surface corrosion liquid on step 1) wafer processed surface corrosion, the formation of micro pits; 3) with HF HCl mixed acid step 2) to remove liquid impurities and metal ions produced in the corrosion process; 4) step 3) treated by RIE etching of silicon, preparation of nano suede; 5) cleaning liquid for removing residues from step 4) in the etching process. After polishing, the polished wafers are reprocessed and processed. After that, the conversion efficiency of the final polished wafers is basically the same as that of the normal wafers. Moreover, the appearance of the wafers is different from that of the normal wafers, which achieves the purpose of reworking the polished wafers. After the processing method of this invention, the battery polishing tablet is treated by the original scrap and can be used as a rework piece, and the qualified rate is 95%.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法
本專利技術(shù)涉及太陽能電池
，尤其涉及一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法。
技術(shù)介紹
目前，晶硅太陽能電池對成本要求較高，生產(chǎn)過程中由于設(shè)備不穩(wěn)定、人為操作失誤等原因?qū)е虑逑丛O(shè)備異常停機，硅片機臺停留過程中，藥液不斷對硅片進行腐蝕，會導致硅片表面拋光。通常對問題硅片進行返工。現(xiàn)有的晶硅太陽能電池(多晶硅)的返工方法是采用HF/HNO3/H2O混酸體系二次制絨，去除表面擴散層，獲得理想的絨面；此混酸系統(tǒng)反應(yīng)起始于損傷層，絨面結(jié)構(gòu)完全取決于硅片表面形貌。多晶清洗制絨的原理及作用：1)去除硅片表面的雜質(zhì)損傷層：損傷層是在硅片切割過程中形成的表面(10微米左右)晶格畸變，具有較高的表面復合。2)形成陷光絨面結(jié)構(gòu)：光線照射在硅片表面通過多次折射，達到減少反射率的目的。反應(yīng)式3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF→SiF4+2H2OSiF4+4HF→H2SiF6各反應(yīng)溶液的作用：HF+HNO3作用：腐蝕硅的表面，使其形成多孔結(jié)構(gòu)。NaOH作用：去除多孔硅、中和殘留酸。HF+HCl作用：去除金屬雜質(zhì)和二氧化硅(二氧化硅具有親水性，去除二氧化硅使片子更容易脫水吹干)。而拋光硅片表面損傷層較淺，經(jīng)過此混酸系統(tǒng)處理后，反射率依然較高，達不到返工要求。因此上述拋光硅片，采用現(xiàn)有的返工方法無法在硅片表面形成所需要的絨面，流入后道工序，電池片的外觀及電性能均達不到現(xiàn)在工藝要求，目前此類拋光電池片均報廢處理，造成了原材料的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的晶硅太陽能電池拋光片難以返工的難題，本專利技術(shù)旨在提供一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法。為了實現(xiàn)上述目地，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，具體包括以下步驟：1)用RIE刻蝕在電池拋光片表面形成一層損傷層；2)用表面腐蝕液對步驟1)處理過的硅片進行表面腐蝕，形成微米凹坑；3)用HF-HCl混酸藥液除去步驟2)的腐蝕過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)及金屬離子；4)將步驟3)處理過的硅片經(jīng)過RIE刻蝕，制備納米級的絨面；5)用清洗液除去步驟4)的刻蝕過程中產(chǎn)生的殘留物。作為改進，所述的晶硅太陽能電池為多晶硅太陽能電池。作為改進，所述步驟1)和步驟3)中的RIE刻蝕采用干法刻蝕機，由射頻發(fā)生器將反應(yīng)氣體離化，離子與硅片發(fā)生作用，所述的反應(yīng)氣體為SF6、O2和Cl2的混合。作為改進，所述的反應(yīng)氣體中SF6的體積分數(shù)為20-30％，O2的體積分數(shù)為40-60％，Cl2的體積分數(shù)為10-40％，反應(yīng)時間為60-200S。作為改進，所述步驟2)中的表面腐蝕液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蝕液中HF的體積分數(shù)為10-30％，HNO3的體積分數(shù)為30-60％，DI水的體積分數(shù)為10-60％，腐蝕溫度為5-10℃，腐蝕時間為70-150S。作為改進，所述步驟3)中的HF-HCl混酸藥液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸藥液中HF的體積分數(shù)為10-30％，HCl的體積分數(shù)為15-40％，DI水的體積分數(shù)為30-75％，反應(yīng)時間為50-120S。作為改進，所述步驟5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的體積分數(shù)為5-20％，H2O2的體積分數(shù)為15-40％，DI水的體積分數(shù)為40-75％，清洗溫度為30-50℃，清洗時間為100-200S。作為改進，所述BOE中NH4F與HF的體積比為6:1。本專利技術(shù)的原理是利用化學試劑和等離子反應(yīng)，分五步在拋光片表面制備絨面及后續(xù)清洗：第一步，用RIE等離子刻蝕拋光片，在硅片的拋光表面形成高低起伏的損傷層，具體的化學反應(yīng)式：Si+SF6+O2+Cl2—SiF4+SiCl4+SiFxOy+SOFx；第二步，用表面腐蝕液對硅片進行表面腐蝕，從而在表面形成微米凹坑，具體的化學反應(yīng)式：4HNO3+3Si＝3SiO2+4NO+2H2O；SiO2+6HF＝H2[SiF6]+2H2O；第三步，經(jīng)HF-HCl混酸藥液除去腐蝕過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)以及金屬離子雜質(zhì)；第四步，硅片經(jīng)過RIE等離子刻蝕，制備納米級的絨面，反應(yīng)原理與第一步相同；第五步，用清洗液除去RIE反應(yīng)過程中產(chǎn)生的殘留物。與現(xiàn)有的處理方法相比，本專利技術(shù)的有益結(jié)果是：本專利技術(shù)解決了多晶電池拋光片難以返工的問題，有效的提高了硅片的利用率。拋光片經(jīng)過該加工方法處理后，進行重新擴散，及后道工序，最終拋光片的轉(zhuǎn)換效率基本達到正常電池片的水平，而且電池片的外觀和正常電池片無異，達到了拋光片返工的目的。經(jīng)過本專利技術(shù)的加工方法，電池拋光片由原來的報廢處理，現(xiàn)可以作為返工片使用，合格率達到95％。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的工藝流程圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，具體包括以下步驟：1)用RIE刻蝕在電池拋光片表面形成一層損傷層；2)用表面腐蝕液對步驟1)處理過的硅片進行表面腐蝕，形成微米凹坑；3)用HF-HCl混酸藥液除去步驟2)的腐蝕過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)及金屬離子；4)將步驟3)處理過的硅片經(jīng)過RIE刻蝕，制備納米級的絨面；5)用清洗液除去步驟4)的刻蝕過程中產(chǎn)生的殘留物。所述的晶硅太陽能電池為多晶硅太陽能電池。所述步驟1)和步驟3)中的RIE刻蝕采用干法刻蝕機，由射頻發(fā)生器將反應(yīng)氣體離化，離子與硅片發(fā)生化學和物理的作用，所述的反應(yīng)氣體為SF6、O2和Cl2的混合。所述的反應(yīng)氣體中SF6的體積分數(shù)為20-30％，O2的體積分數(shù)為40-60％，Cl2的體積分數(shù)為10-40％，反應(yīng)時間為60-200S。所述步驟2)中的表面腐蝕液由HF、HNO3和DI水配制而成，腐蝕液中HF的體積分數(shù)為10-30％，HNO3的體積分數(shù)為30-60％，DI水的體積分數(shù)為10-60％，腐蝕溫度為5-10℃，腐蝕時間為70-150S。所述步驟3)中的HF-HCl混酸藥液由HF、HCl和DI水配制而成，混酸藥液中HF的體積分數(shù)為10-30％，HCl的體積分數(shù)為15-40％，DI水的體積分數(shù)為30-75％，反應(yīng)時間為50-120S。所述步驟5)中的清洗液由BOE、H2O2和DI水配制而成，所述BOE成分包括NH4F、HF，清洗液中BOE的體積分數(shù)為5-20％，H2O2的體積分數(shù)為15-40％，DI水的體積分數(shù)為40-75％，清洗溫度為30-50℃，清洗時間為100-200S。進一步的，所述BOE中NH4F與HF的體積比為6:1，即采用49％HF水溶液：40％NH4F水溶液按照1：6(體積比)的成分混合而成。所述清洗液由BOE+H2O2+DI體系制成，優(yōu)點一是除去反應(yīng)產(chǎn)生的殘留物；其二是去除RIE反應(yīng)導致的損傷層，使納米絨面表面更為平滑；若損傷層去除不干凈，易形成復合中心，嚴重影響電池片的性能。實施例1一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，如圖1所示，具體包括如下步驟：第一步，用RIE等離子刻蝕機，在硅片表面產(chǎn)生一層損傷層；具體工藝過程是：A、建立工藝配方，RF1-RF8(高頻功率)參數(shù)設(shè)定1800W，RF9(低頻功率)參數(shù)設(shè)定450W，傳輸速度設(shè)定110cm/min，MFC流量設(shè)定Cl2/1000sccm、O2/2500sccm、S本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，其特征在于，具體包括以下步驟：1)用RIE刻蝕在電池拋光片表面形成一層損傷層；2)用表面腐蝕液對步驟1)處理過的硅片進行表面腐蝕，形成微米凹坑；3)用HF?HCl混酸藥液除去步驟2)的腐蝕過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)及金屬離子；4)將步驟3)處理過的硅片經(jīng)過RIE刻蝕，制備納米級的絨面；5)用清洗液除去步驟4)的刻蝕過程中產(chǎn)生的殘留物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，其特征在于，具體包括以下步驟：1)用RIE刻蝕在電池拋光片表面形成一層損傷層；2)用表面腐蝕液對步驟1)處理過的硅片進行表面腐蝕，形成微米凹坑；3)用HF-HCl混酸藥液除去步驟2)的腐蝕過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)及金屬離子；4)將步驟3)處理過的硅片經(jīng)過RIE刻蝕，制備納米級的絨面；5)用清洗液除去步驟4)的刻蝕過程中產(chǎn)生的殘留物。2.如權(quán)利要求1所述的一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，其特征在于，所述的晶硅太陽能電池為多晶硅太陽能電池。3.如權(quán)利要求1所述的一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，其特征在于，所述步驟1)和步驟3)中的RIE刻蝕采用干法刻蝕機，由射頻發(fā)生器將反應(yīng)氣體離化，離子與硅片發(fā)生作用，所述的反應(yīng)氣體為SF6、O2和Cl2的混合。4.如權(quán)利要求3所述的一種晶硅太陽能電池拋光片的加工方法，其特征在于，所述的反應(yīng)氣體中SF6的體積分數(shù)為20-30％，O2的體積分數(shù)為40-60％，Cl2的體積分數(shù)為10-40％，反應(yīng)時間為60-200S。5.如權(quán)利要求1所述的一種晶硅太陽能電池拋...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡茂界，夏利鵬，秦崇德，方結(jié)彬，何達能，陳剛，
申請(專利權(quán))人：廣東愛康太陽能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44