一種用于硅基片表面處理的噴丸材料和硅基片的制備方法技術

一種用于硅基片表面處理的噴丸材料和硅基片的制備方法。所述噴丸材料，包括碳化硅顆粒，所述碳化硅顆粒的中粒徑為1μm～30μm。所述硅基片的制備方法，硅基片的至少一個表面經由所述噴丸材料以轟擊的方式進行表面處理。因為用于轟擊的碳化硅顆粒的粒徑較小，僅在所述硅基片第一表面形成厚度較小的機械損傷層，所以在后續的化學處理過程中，化學腐蝕液中不需要添加濃硫酸，且可以將腐蝕和清潔步驟合為一個步驟，減少工藝流程時間，降低工藝成本的效果，同時，友好環境。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及硅基片的處理技術，具體涉及用于硅基片表面處理的噴丸材料及ー種硅基片的制備方法。
技術介紹
硅太陽能電池是以硅片作為基片，太陽能電池的正面面向太陽光，被太陽光照射，并吸收太陽光，并把太陽光能轉換成電能。太陽能電池正面吸收太陽光所轉換成的電能通·過太陽能電池的正負電極輸出電流匯集，供給任何需要電能的設備或裝置。提高太陽能電池光電轉換效率的ー個重要手段是降低太陽能電池正面對太陽光的反射率。而在太陽能電池的正面形成粗糙絨面結構是降低反射率的有效手段。第200510029562. X號中國專利(以下簡稱’ 562專利)掲示了在硅基片表面形成絨面結構的方法，包括以下エ藝步驟步驟1，用平均顆粒度為300目的碳化硅砂，在IKglKg的壓カ下，硅基片的正面進行噴砂處理，除去硅基片正面上的某些膜，例如，氮化硅膜，氮化鈦膜，碳化硅膜。通過噴砂處理使有缺陷的硅層暴露在外面，并使硅基片正面形成粗糙表面，粗糙度大于0. 3 y m，而硅基片的背面保持光滑表面；步驟2，將其正面形成粗糙結構的硅基片浸潰到酸腐蝕溶液，經過該腐蝕處理的硅晶基片正面具有粗糙的絨面結構，而硅片背面確變成了光滑表面，絨面結構的厚度范圍是6 u m 8 u m0步驟3，用5%的HF，5%HCL和90%的純水進行5分鐘的清洗，其中HF的含量為5±1%，HCL的含量為5±1%，混合溶液中的其余量是純水，以質量百分比計。其中，步驟2中的酸腐蝕的エ藝條件I.酸腐蝕溶液的組分含有Na、K或Li的硝酸根或亞硝酸離子化合物或是含有Na、K或Li的高錳酸根離子化合物，3% 20%;含有NH4+, K或含有Na、K或Li的亞硝酸離子，3%^ 10% ；60% 96% 的硫酸；酸腐蝕溶液的組分(重量百分比)也可以是固體KNO3 (硝酸鉀)5% ；固體NH4HF2 (ニ氟氫氨)，5% ；70%的硫酸，90% ；或者是固體KNO3 (硝酸鉀)，10% ；固體NH4HF2 ( ニ氟氫氨)，10% ；96%的硫酸，80% ；或者是固體KNO3 (硝酸鉀)，3% ；固體NH4HF2 ( ニ氟氫氨)，3% ；96%的硫酸，94% ；2.エ藝溫度0度——室溫的條件均可；3.腐蝕時間根據用戶對硅基片厚薄的需求確定。但是，’ 562專利申請的方案中使用的碳化硅砂的顆粒度較大，對硅基片本身的厚度和強度有限制，只適用于處理較厚的、自硅錠切割而得到的硅基片。這樣的硅基片在處理前無可避免的在兩個表面都存在機械損傷。而且，由于所使用的碳化硅砂的顆粒度較大，其噴砂處理造成的機械損傷層將非常厚。過厚的機械損傷層一方面不必要地消耗了昂貴的硅材料，増加了生產成本，另ー方面也為后續的處理引入了新的不利因素。在后續處理中，希望在實現較低的反射率的同時盡可能多地去除該機械損傷層，因此’562申請的技術方案需要加入中間的有濃硫酸參與的強酸腐蝕過程以去除過多的機械損傷層。而濃硫酸會在腐蝕處理過程中反應生成H2O,進而改變溶液的濃度，一般處理一定量的硅基片后就必須更換溶液，從而增加工藝成本，而且對環境不夠友好
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種用于硅基片表面處理的噴丸材料和ー種硅基片的制備方法，其不僅可以用于處理較厚的、自硅錠切割而得到的具有較高強度的硅基片，也可以適用于處理厚度和相應的強度范圍較小的、實質無機械損傷的硅基片原片。縮短エ藝流程的所需要的時間，減少化學腐蝕溶液的消耗，從而降低了太陽能電池的制造成本。所述用于硅基片表面處理的噴丸材料，包括碳化硅顆粒，其特征在于，所述碳化硅顆粒的中粒徑的范圍是I U nT30 u m。可選的，所述碳化硅顆粒的中粒徑的范圍是6 U nT30 u m。可選的，所述碳化硅顆粒的中粒徑的范圍是10 U nT20 u m。可選的，所述碳化硅顆粒的中粒徑的范圍是6 ii IiT10 ii m。可選的，所述碳化硅顆粒的平均球形度的范圍是0. 80、. 94。可選的，所述碳化硅顆粒的平均球形度的范圍是0. 80、. 92。可選的，所述碳化硅顆粒中包括六方碳化硅顆粒。可選的，所述六方碳化硅顆粒占所述碳化硅顆粒重量百分比的70% 100%。本專利技術還提供ー種使用所述噴丸材料的硅基片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟提供ー娃基片原片，所述娃基片原片具有一第一表面和一與第一表面相對的第二表面；以碳化硅顆粒對所述第一表面進行轟擊，形成ー機械損傷層，所述機械損傷層具有一第二表面。可選的，所述硅基片原片的厚度的范圍是120iinT200iim。可選的，所述硅基片原片的厚度的范圍是160 ii nTl90 ii m。可選的，進ー步包括，以化學方法對所述第三表面進行處理，從而部分去除所述機械損傷層，進而得到所述硅基片。可選的，所述機械損傷層的厚度的范圍是3 U nTlO U m。可選的，所述機械損傷層的厚度的范圍是4 ii nT8 ii m。可選的，所述機械損傷層從外至內依次包括顆粒鑲嵌層、機械層、應カ層、晶格缺陷層，其中顆粒鑲嵌層分布在硅基片的最外表面。可選的，所述第三表面的反射率的范圍是25% 30%。可選的，所述第三表面的微觀不平度十點高度的范圍是2 y nT4 y m。可選的，所述第三表面的微觀不平度十點高度的范圍是2 iinT2. 5 iim。可選的，進ー步包括以化學方法對所述第三表面進行處理，從而實質上全部去除所述機械損傷層中的顆粒鑲嵌層、機械層、應カ層，并部分去除所述機械損傷層中的晶格缺陷層。可選的，以化學方法對所述第三表面進行處理，以部分去除所述機械損傷層，其中剰余的機械損傷層的厚度小于2 u m。可選的，所述硅基片用于硅太陽能組件，所述硅太陽能組件具有一吸光表面；所述制備方法進ー步包括以化學方法處理所述第三表面，以部分去除機械損傷層，進而獲得所述硅基片，所述硅基片有ー相應于所述吸光表面的第四表面；所述第四表面的反射率低于 所述第三表面的反射率。可選的，所述化學方法包括，用酸性溶液對所述第三表面進行侵蝕。可選的，所述酸性溶液是硝酸和氫氟酸與去離子水的混合溶液，或者硝酸和氫氟酸與醋酸的混合溶液。可選的，酸性溶液的體積濃度為硝酸和氫氟酸59^20%，去離子水959^80%，其中所述氫氟酸和硝酸的體積比是I 15。可選的，所述酸性溶液的體積濃度為硝酸和氫氟酸59^20%，醋酸959^80%，其中所述氫氟酸和硝酸的體積比是I 15。可選的，經所述化學方法處理后所述第四表面的微觀不平度十點高度的數值較經所述轟擊處理后所述第三表面的微觀不平度十點高度的數值高。可選的，所述娃原片的第一表面的反射率是30% 40%。可選的，所述第三表面的反射率為25% 30%。可選的，進ー步包括以化學方法對第三表面進行處理，以去除部分機械損傷層，進而獲得所述硅基片，所述硅基片具有一第四表面，所述第四表面的反射率低于所述第三表面的反射率。可選的，所述機械損傷層的厚度范圍是3 U nTlO u m。可選的，進ー步包括以化學方法對所述第三表面進行處理，部分去除機械損傷層，進而獲得所述硅基片；所述硅基片上剩余的機械損傷層的厚度小于2. 5pm。可選的，所述第一表面的微觀不平度十點高度小于0. 5 y m。可選的，所述第三表面的微觀不平度十點高度范圍是2可選的，進ー步包括以化學方法對所述第三表面進行化學處理，以獲得本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于硅基片表面處理的噴丸材料，包括碳化硅顆粒，其特征在于，所述碳化硅顆粒的中粒徑的范圍是1μm~30μm。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：萬丹丹，王菲，史瑪利亞，
申請(專利權)人：圣戈班研發上海有限公司，圣戈班陶瓷材料牡丹江有限公司，
類型：發明
國別省市：