申请人:苏州旦能光伏科技有限公司
发明人:苏晓东 叶晓亚
摘要:本发明公开了一种金刚石线切割硅片的表面处理方法及制绒方法,金刚石线切割硅片表层覆盖有切割引起的非晶硅层,且金刚石线切割硅片表面密布平行的线痕,表面处理方法包括:将金刚石线切割硅片进行清洗预处理;将清洗预处理后的金刚石线切割硅片放入含有金属离子、氧化剂和刻蚀剂的混合溶液中,先后进行金属离子附着、氧化生成SiO2、催化化学刻蚀反应;分别用第一清洗液、第二清洗液、去离子水清洗刻蚀后硅片,分别去除硅片表面残留的金属粒子、氧化层、化学残留;清洗后即可得到去除线痕和含有微缺陷非晶层的硅片。本发明能够使用常规工艺对金刚石线切割硅片进行有效制绒,并且通过其制备的晶体硅太阳能电池的转换效率得到了提高。 主权利要求:1.一种金刚石线切割硅片的表面处理方法,所述金刚石线切割硅片表层覆盖有切割引起的非晶硅层,且金刚石线切割硅片表面密布平行的线痕,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1、将金刚石线切割硅片进行清洗预处理;S2、将清洗预处理后的金刚石线切割硅片放入含有金属离子、氧化剂和刻蚀剂的混合溶液中,进行金属离子附着、氧化生成SiO2、催化化学刻蚀反应;所述金属离子选自金离子、银离子、铜离子和铁离子中的一种或多种;所述氧化剂选自H2O2、HNO3、H2CrO4溶液中的一种或多种;所述刻蚀剂为HF;S3、分别用第一清洗液、第二清洗液、去离子水清洗刻蚀后硅片,分别去除硅片表面残留的金属粒子、氧化层、化学残留;所述第一清洗液为硝酸溶液;所述第二清洗液为氢氟酸溶液;清洗后即可得到去除线痕和含有微缺陷非晶层的硅片。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金刚石线切割硅片为 金刚石线切割单晶硅片或金刚石线切割多晶硅片。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述金刚石线切割硅片表 层覆盖的非晶硅层厚度为1~50nm,表面的线痕高度为1~10μm。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1包括: S11、将金刚石线切割硅片放入HF溶液中清洗,去除表面的SiO2氧化层; S12、将去除表面SiO2氧化层后的金刚石线切割硅片使用去离子水进行超 声清洗。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤S11具体为: 将金刚石线切割硅片放入质量百分比1~10%HF溶液中清洗,去除表面的 SiO2氧化层,清洗时间为60~1200秒,清洗温度为5~30℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2包括: 金属离子附着,金刚石线切割硅片将金属离子还原成金属粒子并选择性 附着在非晶硅层和线痕表面; 氧化生成SiO2,硅片表面被氧化生成SiO2层; 催化化学刻蚀反应,金属粒子作为化学刻蚀的催化剂,生成的SiO2被刻 蚀剂溶解生成水溶性物质,同时氧化剂继续氧化硅片生成SiO2,从而使得这 一溶解-氧化过程保持下去,对硅片进行化学刻蚀。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤S2中金属离子 的浓度为0.0001~1mol/L,氧化剂的浓度为0.001~5mol/L,刻蚀剂的浓度为 1~20mol/L,步骤S2的反应时间为10~3600秒。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3中: 第一清洗液为质量百分比为10~70%的硝酸溶液,清洗时间为60~1200秒, 清洗温度为5~90℃; 第二清洗液为质量百分比为1~10%的氢氟酸溶液,清洗时间为60~1200 秒,清洗温度为5~50℃。
9.一种金刚石线切割硅片的制绒方法,其特征在于,所述制绒方法包括: 采用权利要求1~8中任一项所述的方法对金刚石线切割硅片进行表面处 理; 将表面处理后的硅片放入制绒溶液中进行制绒。