一種對硅片背表面進行拋光處理的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及硅片拋光技術，尤其涉及一種對硅片背表面進行拋光處理的方法。
【背景技術】
[0002]常規太陽能電池由于陷光的需要，在表面采用化學腐蝕的方法制造絨面，以此增加表面積，通過減少光的反射和增強光的吸收來降低反射率。但絨面的存在同時也會產生負面影響，即絨面深凹的位置在與金屬燒結時會產生接觸不良的現象，因此需考慮對硅片背表面進行拋光，使硅片背表面更加光滑甚至達到鏡面效果。
【發明內容】
[0003]本發明旨在解決上述現有技術中存在的問題，提出一種對硅片背表面進行拋光處理的方法。
[0004]本發明提出的對硅片背表面進行拋光處理的方法包括以下步驟:步驟一、對硅片正表面進行滴液保護處理；步驟二、對硅片進行酸拋光處理，即對硅片周邊及背面進行刻蝕，并對硅片背面進行平整處理；步驟三、使用純水對硅片進行清洗；步驟四、使用堿液對硅片進行堿洗，對硅片背表面進行進一步拋光；步驟五、使用純水對硅片進行清洗；步驟六、對硅片進行酸洗，去除磷硅玻璃；步驟七、使用純水對硅片進行清洗；步驟八、對硅片進行干燥處理。
[0005]本發明提出的對硅片背表面進行拋光處理的方法具有如下有益技術效果:通過對硅片背表面進行拋光使其背面平整，一方面可加強對透射光的反射從而減小透光率，另一方面可使鋁漿與硅片表面接觸得更加充分從而提高鈍化效果，此外還可以使電流密度、開路電壓得到提升，從而可以提高太陽能電池餓轉換效率。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明一實施例的對硅片背表面進行拋光處理的方法流程圖；
圖2為本發明一實施例的對硅片正表面進行滴液保護處理的原理示意圖；
圖3為本發明一實施例的硅片表面不光滑情形下鋁粉顆粒與硅片非緊密貼合狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合具體實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明。下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明的技術方案，而不應當理解為對本發明的限制。
[0008]本發明提供一種可應用于鏈式、槽式太陽能清洗設備和濕法處理設備中的對硅片背表面進行拋光處理的方法。如圖1所示，本發明提出的對硅片背表面進行拋光處理的方法包括以下步驟:步驟S100、對硅片正表面進行滴液保護處理；步驟S200、對硅片進行酸拋光處理，即對硅片周邊及背面進行刻蝕，并對硅片背面進行平整處理；步驟S300、使用純水對硅片進行清洗；步驟S400、使用堿液對硅片進行堿洗，對硅片背表面進行進一步拋光；步驟S500、使用純水對硅片進行清洗；步驟S600、對硅片進行酸洗，去除磷硅玻璃；步驟S700、使用純水對硅片進行清洗；步驟S800、對硅片進行干燥處理。
[0009]優選地，如圖2所示，在步驟SlOO中，可將待處理硅片10置于一平移傳送裝置上(圖2中四個轉輪為所述平移傳送裝置的一部分)，所述平移傳送裝置中跟隨轉輪按照箭頭所指方向轉動下進行移動，硅片10正表面上方設有一滴液保護裝置20，該滴液保護裝置20滴液口正對所述待處理硅片10正表面，在待處理硅片隨所述平移傳送裝置平移的過程中，滴液保護系統在待處理硅片正表面覆蓋一層液體保護膜30，從而對硅片正表面起到保護處理的效果。在步驟S200中，對硅片進行酸拋光處理后，由于硅片正表面受到滴液保護，因此僅硅片背面接觸腐蝕性酸液，并與腐蝕液發生化學反應，硅片背面邊緣的N型硅被取出，從而使得硅片的上下表面相互絕緣。由于硅片制絨時基本采用雙面制絨的方式，因此在此處反應將硅片背面的無規則絨面腐蝕至平整。以氫氟酸(化學式:HF)為例，酸拋光及周邊刻蝕處理的化學反應式如下所示:
HN03+Si=Si02+N0x i +H2O ；
S12+ 4HF=SiF4+2H20 ；
SiF4+2HF=H2[SiF6]。
[0010]在步驟S400中，以氫氧化鉀(化學式:Κ0Η)為例，堿液與娃片的化學反應式為: Si+2K0H+H20 — K2S13 +2? ? 。
[0011]由于硅片經過制絨工序后，表面裸露的硅會被空氣氧化成S12(除磷硅玻璃)，在酸拋光及周邊刻蝕工序中由于有液體的覆蓋保護，硅片正面的S12 (除磷硅玻璃)得以保留。在堿洗工序中，雖然硅片正反面都浸泡于熱堿中，但是硅片正面的S12阻止了正面被腐蝕，而此時硅片背面是硅單質，會與KOH發生反應。由于此反應速率較低，硅片在酸拋光及周邊刻蝕工序中未完全腐蝕平整的背面被進一步腐蝕平整。在步驟S400中，還可使用氫氧化鈉溶液對硅片背表面進行進一步拋光。
[0012]在步驟S600中，硅片絨面有磷硅玻璃，其會影響后續的鍍“減反射膜”工藝，又由于磷硅玻璃不導電，會降低銀柵線與硅片間的導電性能，因此必須去除。以氫氟酸(化學式:HF)為例，步驟S600中涉及的化學反應式如下所示:
Si02+4HF=SiF4+2H20 ；
SiF4+2HF=H2[SiF6]；
S12+ 6HF=H2[SiF6]+2H20。
[0013]優選地，本發明通過在15°C至30°C的環境下對硅片進行酸拋光處理。
[0014]優選地，本發明通過使用70°C至90 °C的氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液對娃片進行堿洗。
[0015]本發明提出的對硅片背表面進行拋光處理的方法巧妙地對硅片正表面采取保護處理而保留制絨面的磷硅玻璃，同時完成硅片的周邊刻蝕并將硅片背面進行腐蝕拋光，利用磷硅玻璃不與堿液發生化學反應的特點進行背面單面腐蝕。
[0016]本發明提出的對硅片背表面進行拋光處理的方法可以完成硅片的周邊刻蝕，從而去除其邊緣的N型硅，使硅片的上下表面相互絕緣，同時將硅片進行背面單面腐蝕拋光，將硅片的非制絨表面(印刷鋁漿的表面)腐蝕平整，去除雙面制絨時產生的突起和凹坑，提高反射率，從而產生如下有益效果:(I)可加強對透射光的反射從而減小透光率，透射光反射至上表面(絨面)又可以產生電能；(2)可使鋁漿與硅片表面接觸得更加充分從而提高鈍化效果，燒結使鋁漿中的鋁粉融化，并與硅片緊密貼合(硅片表面不光滑情形下的鋁粉顆粒100、硅片200非緊密貼合狀態如圖3所示)，通過背表面拋光分別使電流密度、開路電壓得到了提升，從而可以提高太陽能電池餓轉換效率。本發明提出的對硅片背表面進行拋光處理的方法可適用于鏈式、槽式太陽能清洗設備和濕法處理設備。
[0017]雖然本發明參照當前的較佳實施方式進行了描述，但本領域的技術人員應能理解，上述較佳實施方式僅用來解釋和說明本發明的技術方案，而并非用來限定本發明的保護范圍，任何在本發明的精神和原則范圍之內，所做的任何修飾、等效替換、變形、改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種對硅片背表面進行拋光處理的方法，包括以下步驟: 步驟一、對硅片正表面進行滴液保護處理； 步驟二、對硅片進行酸拋光處理，即對硅片周邊及背面進行刻蝕，并對硅片背面進行平整處理； 步驟三、使用純水對硅片進行清洗； 步驟四、使用堿液對硅片進行堿洗，對硅片背表面進行進一步拋光； 步驟五、使用純水對硅片進行清洗； 步驟六、對硅片進行酸洗，去除磷硅玻璃； 步驟七、使用純水對硅片進行清洗； 步驟八、對硅片進行干燥處理。
2.根據權利要求1所述的對硅片背表面進行拋光處理的方法，其特征在于，使用滴液保護裝置對硅片正表面進行滴液處理，于硅片正表面形成一層液體保護膜。
3.根據權利要求2所述的對硅片背表面進行拋光處理的方法，其特征在于，將所述硅片置于一平移傳送裝置上，對所述硅片在跟隨平移傳送裝置的移動過程中進行滴液保護處理。
4.根據權利要求1所述的對硅片背表面進行拋光處理的方法，其特征在于，在步驟二、步驟六中，使用氫氟酸對硅片進行酸洗處理。
5.根據權利要求1所述的對硅片背表面進行拋光處理的方法，其特征在于，在步驟四中，將娃片浸泡于氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液中進行堿洗處理。
6.根據權利要求4所述的對硅片背表面進行拋光處理的方法，其特征在于，在15°C至30 0C的環境下對硅片進行酸拋光處理。
7.根據權利要求5所述的對硅片背表面進行拋光處理的方法，其特征在于，使用70°C至90°C的氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液對娃片進行堿洗。
【專利摘要】本發明涉及一種對硅片背表面進行拋光處理的方法，該方法包括以下步驟：步驟一、對硅片正表面進行滴液保護處理；步驟二、對硅片進行酸拋光處理，即對硅片周邊及背面進行刻蝕，并對硅片背面進行平整處理；步驟三、使用純水對硅片進行清洗；步驟四、使用堿液對硅片進行堿洗，對硅片背表面進行進一步拋光；步驟五、使用純水對硅片進行清洗；步驟六、對硅片進行酸洗，去除磷硅玻璃；步驟七、使用純水對硅片進行清洗；步驟八、對硅片進行干燥處理。本發明通過對硅片背表面進行拋光使其背面平整，一方面可強對透射光的反射從而減小透光率，另一方面可使鋁漿與硅片表面接觸得更加充分從而提高鈍化效果，此外還可使電流密度、開路電壓得到提升，從而提高太陽能電池餓轉換效率。
【IPC分類】H01L31-18, H01L21-306
【公開號】CN104538297
【申請號】CN201410845601
【發明人】左國軍
【申請人】常州捷佳創精密機械有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日