專利名稱：油污晶體硅片的處理方法及制絨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽電池制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及油污晶體硅片的處理方法以及應(yīng)用該處理方法的制絨方法。
背景技術(shù)：
由于常規(guī)能源供給的有限性和環(huán)保壓力的增加，目前世界上許多國家掀起了開發(fā)利用太陽能和可再生能源的熱潮，太陽能利用技術(shù)得到了快速的發(fā)展，其中利用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿睦迷絹碓綇V泛。而晶體硅太陽電池就是其中最為普遍被用來將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的器件。 在晶體硅太陽電池的制備過程中，主要包括以下步驟(一)去損傷層、制絨及清洗；(二)擴(kuò)散制備PN結(jié)；(三)刻蝕去邊；(四)擴(kuò)散后清洗過程；(五)制備減反射膜；(六)絲網(wǎng)印刷電極；(七)燒結(jié)；(八)電池測試。通過以上過程單片的晶體硅太陽電池將形成，然后通過組件生產(chǎn)形成太陽電池組件。在以上步驟(一)中，必須先去除晶體硅片表面的損傷層和污物。一般地，通過化學(xué)反應(yīng)的方法即用20%的氫氧化鈉溶液腐蝕晶體硅片表面，剝離晶體硅片表面的一層硅，從而達(dá)到去除損傷層的目的。然后在制絨過程中，針對單晶硅片采用含有NaOH(氫氧化鈉)、Na2Si03 (硅酸鈉)和IPA (異丙醇)的制絨液來制作絨面，其原理是氫氧化鈉對單晶硅片表面各晶向的腐蝕速度不同，從而導(dǎo)致單晶硅片表面形成凹凸不平的狀態(tài)(較佳的形成類金字塔形的狀態(tài))，這就是所謂的絨面。絨面的作用是使光線在硅片表面發(fā)生多次反射， 從而增加光線射入晶體硅片的幾率，單晶硅片相應(yīng)地得到更多的能量。因此，制絨有利于提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率。但是，在制絨生產(chǎn)過程之前，不可避免地會在晶體硅片(例如單晶硅片)的表面形成油污，例如，硅片切割過程中殘留油污，工人操作不當(dāng)、由其手指接觸所導(dǎo)致的指紋等油污。這些油污(特別是指紋所導(dǎo)致的油污)是難以通過制絨之前的常規(guī)清洗去污的方法去除的。并且，如果僅從硅片表面外觀判斷，帶有指紋油污的晶體硅片在制絨之前是難以被挑揀出來的。因此，現(xiàn)有技術(shù)中，帶有油污的晶體硅片會被統(tǒng)一制絨，在晶體硅片上帶有油污處的區(qū)域的絨面(例如金字塔結(jié)構(gòu))與其它正常區(qū)域有所差異，外觀上會形成色澤差異，其被統(tǒng)稱為色斑不良。進(jìn)而，該色斑不良現(xiàn)象會大大降低太陽電池的質(zhì)量等級。有鑒于此，有必要提出一種能有效去除晶體硅片表面的油污的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，避免由于油污所導(dǎo)致的制絨后的晶體硅片表面形成色斑等不良現(xiàn)象。為解決以上技術(shù)問題，按照本發(fā)明的一方面，提供油污晶體硅片的處理方法，所述晶體硅片用于制備太陽電池，其中，所述晶體硅片在含氧氣體氛圍中進(jìn)行熱處理以氧化去除所述油污。
較佳地，所述熱處理在退火爐管中完成。較佳地，所述氧化去除油污的工藝條件包括通入的氧氣流量的范圍為2000sccm(Standard-State Cubic Centimeter per Minute,標(biāo)況立方厘米每分鐘)至9000sccm，溫度范圍為600°C至900°C，維持時間范圍為3-8分鐘。較佳地，在通入氧氣氧化去除油污之前和/或之后，所述熱處理還包括在600°C至900°C溫度范圍內(nèi)通入氮?dú)獾牟襟E，所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀閘OOOOsccm至20000sccm，通入氮?dú)獾臅r間范圍為3-10分鐘。按照本發(fā)明的又一方面，提供一種制絨方法，用于制備太陽電池，其特征在于，包括以下步驟(I)提供用于制備太陽電池的晶體硅片；
(2)將所述晶體硅片進(jìn)行第一次制絨處理；(3)從第一次制絨處理后的所述晶體硅片中挑揀出油污晶體硅片；(4)將所述油污晶體硅片在含氧氣體氛圍中進(jìn)行熱處理以氧化去除所述油污；以及(5)將所述油污晶體硅片進(jìn)行第二次制絨處理。具體地，在所述步驟(3)中，挑揀出色斑不良的晶體硅片作為所述油污晶體硅片。較佳地，所述步驟(4)在退火爐管中完成。較佳地，所述步驟(4)和步驟(5)之間還包括步驟 (4a)從所述退火爐管取出所述油污晶體硅片并進(jìn)行冷卻。較佳地，所述步驟(4)中所述氧化去除油污的工藝條件包括通入的氧氣流量的范圍為2000sccm至9000sccm，溫度范圍為600°C至900°C，維持時間范圍為3-8分鐘。較佳地，在通入氧氣氧化去除油污之前和/或之后，所述熱處理還包括在600°C至900°C溫度范圍內(nèi)通入氮?dú)獾牟襟E，所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀閘OOOOsccm至20000sccm，通入氮?dú)獾臅r間范圍為3-10分鐘。本發(fā)明的技術(shù)效果是，通過油污處理方法可以有效地去除晶體硅片表面的油污，使用該處理方法的制絨方法中，通過對油污晶體硅片在氧化去除油污后進(jìn)行第二次制絨處理，第二次制絨處理后的晶體硅片不會出現(xiàn)色斑不良現(xiàn)象，大大提高了制絨的成品質(zhì)量。


圖I是按照本發(fā)明實施例提供的太陽電池的制絨方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其它實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。圖I所示為按照本發(fā)明實施例提供的太陽電池的制絨方法的流程示意圖。在該實施例中，同時使用了本發(fā)明提供的油污晶體硅片的處理方法，從而去除晶體硅片表面的油污。結(jié)合圖I所示，對該實施例的制絨方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，步驟S110，提供常規(guī)清洗后的用于制備太陽電池的晶體硅片。在該步驟中，常規(guī)的清洗方法為太陽電池制備技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)域的公知技術(shù)，在此不再一一贅述。晶體硅片的具體數(shù)量不是限制性的，晶體硅片可以為單晶硅片，在其它實施例中，其也可以為多晶硅片。在本實施例中，以晶體硅片為單晶硅片為例進(jìn)行說明。步驟S120，將晶體硅片進(jìn)行第一次制絨處理。在該步驟中，第一次制絨處理的具體方法為本領(lǐng)域人員所公知，在此不再一一贅述。步驟S120完成以后，晶體硅片表面形成類似金字塔結(jié)構(gòu)的形貌。如背景技術(shù)中所描述，從硅片外表觀察，某些帶有油污的油污晶體硅片在制絨前是難以與未帶油污的晶體硅片相區(qū)別的，因此，在該步驟中，統(tǒng)一進(jìn)行制絨處理。步驟S130，從第一次制絨處理后的晶體硅片中挑揀出色斑不良的晶體硅片作為油污晶體硅片，然后置入退火爐管中。在該步驟中，由于其中某些晶體硅片表面帶有油污(例如指紋污染導(dǎo)致的油污)，帶有油污的晶體硅片被制絨處理后，外觀上會表現(xiàn)為色斑不良，因此，可以通過外觀表現(xiàn)，挑揀出色斑不良的樣品，以便置入退火爐管進(jìn)行下一步的油污處理過程。在該實施例中，選擇使用退火爐管執(zhí)行步驟S140的過程，但是，具體所使用的設(shè)備不受本發(fā)明實施例限制。步驟S140，在含氧氣體氛圍中進(jìn)行熱處理，以氧化去除晶體硅片表面的油污。在該步驟中，通過程序化設(shè)置退火爐管的工藝條件，從而自動執(zhí)行熱處理過程。表I所示為一具體的優(yōu)選實例中的工藝條件，在應(yīng)用該工藝條件時，步驟S140可以分為四個步驟 S141、S142、S143、S144。表I熱處理工藝條件
處理時間處理溫度氮?dú)饬髁垦鯕饬髁?br> 步驟----
min°Cseemsccm
5141880015000O
5142382015000O
51433820O6000
5144680015000O其中，步驟S141中，往退火爐管中通入15000sccm的氮?dú)猓⑼嘶馉t管溫度基本設(shè)定為800°C，維持約8分鐘(如表I所示)，從而實現(xiàn)預(yù)熱并去除退火爐管原有大氣氣氛；步驟S142中，往退火爐管中通入15000sccm的氮?dú)?，并將退火爐管溫度基本設(shè)定為820°C，維持約3分鐘(如表I所示)，從而實現(xiàn)氧化熱處理之前的準(zhǔn)備；步驟S143中，換成往退火爐管中通入6000sccm的氧氣，并將退火爐管溫度基本設(shè)定為820°C，維持約3分鐘(如表I所示)，從而實現(xiàn)氧化去除晶體硅片表面的油污；其中，優(yōu)選地，氧氣的氣體純度要求大于或等于95% (體積百分比濃度)；具體的工藝條件的設(shè)置可以根據(jù)油污的輕重情況來設(shè)置，在又一可替換的實施例中，熱處理的溫度范圍可以為600°C至900°C，氧化熱處理過程的時間可以為3-8分鐘；在再一可替換的實施例中，氧氣的流量范圍為2000sCCm至9000SCCm;通過該步驟S143，油污可以被氧化并且在高溫下?lián)]發(fā)而被去除；步驟S144中，換成往退火爐管中通入15000sccm的氮?dú)?，并將退火爐管溫度基本設(shè)定為800°C，維持約6分鐘(如表I所示)，從而實現(xiàn)出爐之前的準(zhǔn)備。需要說明的是，步驟S140的熱處理過程以及工藝條件不受以上實施例限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上具體工藝過程的啟示，運(yùn)用其它熱處理過程實現(xiàn)表面油污的處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的油污的具體類型不是限制性的，只是在實際生產(chǎn)過程中，較多的油污是來自員工的操作不當(dāng)，例如指紋污染所導(dǎo)致的指紋油污。步驟S150，從退火爐管中取出晶體硅片并進(jìn)行冷卻。步驟S160，進(jìn)行第二次制絨處理。在該步驟中，第二次制絨過程可以采用與第一次制絨過程采用相同的工藝條件和/或者設(shè)備，具體的制絨方法過程不受本發(fā)明限制。至此，本發(fā)明的制絨方法過程完成，從而可以完全去除晶體硅片表面的油污，不會出現(xiàn)色斑不良現(xiàn)象，大大提高了制絨的成品質(zhì)量。在以上方法過程中，步驟S140同時說明了本發(fā)明又一方面提供的油污處理方法的其中一個具體實施例。以上例子主要說明了本發(fā)明的油污處理方法及制絨方法。盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求
1.一種油污晶體硅片的處理方法，所述晶體硅片用于制備太陽電池，其特征在于，所述晶體硅片在含氧氣體氛圍中進(jìn)行熱處理以氧化去除所述油污。
2.如權(quán)利要求I所述的處理方法，其特征在于，所述熱處理在退火爐管中完成。
3.如權(quán)利要求I或2所述的處理方法，其特征在于，所述氧化去除油污的工藝條件包括通入的氧氣流量范圍為2000sccm至9000sccm，溫度范圍為600°C至900°C，維持時間范圍為3-8分鐘。
4.如權(quán)利要求3所述的處理方法，其特征在于，在通入氧氣氧化去除油污之前和/或之后，所述熱處理還包括在600°C至900°C溫度范圍內(nèi)通入氮?dú)獾牟襟E，所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀閘OOOOsccm至20000sccm，通入氮?dú)獾臅r間范圍為3-10分鐘。
5.一種制絨方法，用于制備太陽電池，其特征在于，包括以下步驟 (1)提供用于制備太陽電池的晶體硅片； (2)將所述晶體硅片進(jìn)行第一次制絨處理； (3)從第一次制絨處理后的所述晶體硅片中挑揀出油污晶體硅片； (4)將所述油污晶體硅片在含氧氣體氛圍中進(jìn)行熱處理以氧化去除所述油污；以及 (5)將所述油污晶體硅片進(jìn)行第二次制絨處理。
6.如權(quán)利要求5所述的制絨方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，挑揀出色斑不良的晶體硅片作為所述油污晶體硅片。
7.如權(quán)利要求5所述的制絨方法，其特征在于，所述步驟(4)在退火爐管中完成。
8.如權(quán)利要求7所述的制絨方法，其特征在于，所述步驟(4)和步驟(5)之間還包括步驟 (4a)從所述退火爐管取出所述油污晶體硅片并進(jìn)行冷卻。
9.如權(quán)利要求5所述的制絨方法，其特征在于，所述步驟(4)中所述氧化去除油污的工藝條件包括通入的氧氣流量的范圍為2000sccm至9000sccm，溫度范圍為600°C至900°C，維持時間范圍為3-8分鐘。
10.如權(quán)利要求9所述的制絨方法，其特征在于，在通入氧氣氧化去除油污之前和/或之后，所述熱處理還包括在600°C至900°C溫度范圍內(nèi)通入氮?dú)獾牟襟E，所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀閘OOOOsccm至20000sccm，通入氮?dú)獾臅r間范圍為3-10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種油污晶體硅片的處理方法及制絨方法，屬于太陽電池制造技術(shù)領(lǐng)域。該油污處理方法中，通過在含氧氣體氛圍中對晶體硅片進(jìn)行熱處理以氧化去除所述油污；該制絨方法包括對第一次制絨后的油污晶體硅片進(jìn)行氧化去油污處理，然后再進(jìn)行第二次制絨處理。通過該處理方法可以有效去除晶體硅片表面的油污，在使用該處理方法的制絨方法中，通過對經(jīng)氧化去油污處理后的晶體硅片進(jìn)行第二次制絨處理，第二次制絨處理后的晶體硅片不會出現(xiàn)色斑不良現(xiàn)象，大大提高了制絨的成品質(zhì)量。
文檔編號C30B33/02GK102653887SQ201110060228
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者何悅, 劉娜, 柳杉, 榮道蘭 申請人:尚德太陽能電力有限公司, 無錫尚德太陽能電力有限公司