專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制絨白斑單晶硅片的返工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單晶硅太陽(yáng)能電池的制造領(lǐng)域，具體涉及一種制絨白斑單晶硅片的返
工工藝。
背景技術(shù)：
隨著全球能源的日趨緊張，太陽(yáng)能以無(wú)污染、市場(chǎng)空間大等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)受到世界各國(guó)的廣泛重視。在各類(lèi)太陽(yáng)能電池應(yīng)用中，晶硅太陽(yáng)能電池一直保持很高的市場(chǎng)占有率， 牢牢統(tǒng)治著整個(gè)太陽(yáng)能電池市場(chǎng)。如何提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是制作太陽(yáng)能電池片的關(guān)鍵，其中，太陽(yáng)能電池的制絨工藝是利用化學(xué)腐蝕的方法在硅片表面進(jìn)行織構(gòu)化處理，其目的是延長(zhǎng)光在太陽(yáng)能電池內(nèi)的傳播路徑，降低表面的反射率，在電池的內(nèi)部形成光陷阱，提高太陽(yáng)能電池對(duì)光的吸收效率，從而最終提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。拋光的單晶硅表面對(duì)太陽(yáng)光的反射率在30%以上，如果不做處理，則太陽(yáng)能電池的短路電流勢(shì)必很低，無(wú)法達(dá)到高效性能。為了降低反射，采用制絨工藝獲取光陷阱結(jié)構(gòu)非常必要。目前，對(duì)于單晶硅太陽(yáng)能電池，可采用化學(xué)腐蝕制作金字塔結(jié)構(gòu)的絨面。由于化學(xué)腐蝕法容易控制、成本低廉、便于大規(guī)模生產(chǎn)，所以目前單晶硅太陽(yáng)能電池工業(yè)化生產(chǎn)都是采用這種方法制作絨面。采用這種金字塔絨面結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池，其表面反射率會(huì)降至 10%左右。隨著太陽(yáng)能電池片的需求不斷增大，高質(zhì)量單晶硅片的供給問(wèn)題日益突出。對(duì)于一些盲目追求產(chǎn)量的硅片供應(yīng)商，由于未能?chē)?yán)格控制各生產(chǎn)過(guò)程，例如多晶硅原材料純度不夠，單晶硅錠生長(zhǎng)中引入各種污染，硅錠切割后未及時(shí)清洗，硅片清洗未達(dá)到要求等，都會(huì)使硅片風(fēng)干后導(dǎo)致表面的一些污染源難以去除，這便產(chǎn)生了一部分品質(zhì)不好的單晶硅片。當(dāng)利用這些不良硅片進(jìn)行太陽(yáng)能電池制作過(guò)程中的制絨工藝時(shí)，表面臟污未去除區(qū)的出絨較正常區(qū)域差而導(dǎo)致白斑產(chǎn)生。另外制絨工藝中的腐蝕條件控制未達(dá)到最佳，也會(huì)在制絨后的太陽(yáng)能硅片上出現(xiàn)小的白斑。這些白斑硅片不僅會(huì)增加硅片表面的發(fā)射率，降低太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也會(huì)造成電池片外觀不符合要求。對(duì)此可通過(guò)重新進(jìn)行制絨工藝(返工工藝)繼續(xù)流片。在對(duì)返工硅片重新制絨時(shí)，可通過(guò)適當(dāng)增加氫氧化鈉濃度、異丙醇體積比，制絨添加劑體積比，或是延長(zhǎng)制絨時(shí)間， 改變制絨溫度等工藝方案來(lái)解決返工硅片上出現(xiàn)的白斑問(wèn)題。雖然常規(guī)制絨返工工藝一定程度可以解決制絨不良的硅片，但在生產(chǎn)中也時(shí)常會(huì)遇到一批硅片均出現(xiàn)白斑而且常規(guī)返工工藝并不能完全去除的情況。由于硅片經(jīng)過(guò)兩次制絨后減重較多，若還沒(méi)有消除硅片表面的白斑而再進(jìn)行第三次制絨，則由于硅片太薄，后續(xù)工藝操作難度很大，甚至?xí)斐呻姵仄N曲嚴(yán)重和碎片率的增加。因此為了保證返工工藝的成功率，選取有效的方案一次性完成制絨白斑片的返工工藝顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制絨白斑單晶硅片的返工工藝，以解決現(xiàn)有的單次制絨白斑單晶硅片返工成功率低的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種制絨白斑單晶硅片的返工工藝，包括對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；對(duì)高溫處理后的所述白斑單晶硅片進(jìn)行制絨工藝，去除單晶硅片表面的白斑。優(yōu)選地，對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行溫度逐漸升高的高溫處理。優(yōu)選地，利用燒結(jié)爐對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，所述高溫處理包括設(shè)定所述燒結(jié)爐內(nèi)各個(gè)溫區(qū)的工作溫度，并使所述燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達(dá)到各個(gè)所述工作溫度；所述白斑單晶硅片從所述燒結(jié)爐的進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)至所述燒結(jié)爐的出口。 優(yōu)選地，所述燒結(jié)爐內(nèi)包括多個(gè)溫區(qū)，靠近所述燒結(jié)爐進(jìn)口的溫區(qū)溫度為200°C 220°C，靠近所述燒結(jié)爐出口的溫區(qū)溫度為850°C 1000°C。優(yōu)選地，將所述白斑單晶硅片放置在貫穿所述燒結(jié)爐的傳輸絲網(wǎng)上，通過(guò)所述傳輸絲網(wǎng)的運(yùn)輸使所述白斑單晶硅片依次經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)。優(yōu)選地，所述傳輸絲網(wǎng)傳輸?shù)膸贋?米/分鐘 6米/分鐘。優(yōu)選地，所述制絨工藝包括對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗完畢后用去離子水將所述白斑單晶硅片沖洗干凈；采用氫氧化鈉、異丙醇以及制絨添加劑的混合液制絨，制絨完畢后用去離子水沖洗干凈；對(duì)已去除白斑的單晶硅片進(jìn)行酸洗以去除所述單晶硅片的金屬離子雜質(zhì)以及所述單晶硅片表面的氧化層，酸洗后用去離子水沖洗干凈；對(duì)所述單晶硅片進(jìn)行烘干。優(yōu)選地，采用異丙醇溶液對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗。優(yōu)選地，采用鹽酸溶液去除所述單晶硅片的金屬離子雜質(zhì)，采用氫氟酸溶液去除所述單晶硅片表面的氧化層。本發(fā)明提供的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，通過(guò)對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使其表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)，去除雜質(zhì)的白斑單晶硅片在之后進(jìn)行的制絨工藝中有利于進(jìn)行腐蝕，能夠有效去除白斑單晶硅片表面的白斑，大大提高了返工硅片的良品率。進(jìn)一步地，所述白斑單晶硅片在燒結(jié)爐內(nèi)依次經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)，能夠保證白斑單晶硅片不會(huì)由于溫度的突然變化而產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致硅片破裂。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的制絨白斑單晶硅片的返工工藝的步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的制絨白斑單晶硅片的返工工藝作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是， 附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的核心思想在于，提供的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，通過(guò)對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使其表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)，去除雜質(zhì)的白斑單晶硅片在之后進(jìn)行的制絨工藝中有利于進(jìn)行腐蝕，能夠有效去除白斑單晶硅片表面的白斑，大大提高了返工硅片的良品率。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的制絨白斑單晶硅片的返工工藝的步驟流程圖。參照?qǐng)D 1，制絨白斑單晶硅片的返工工藝的步驟包括S11、對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；S12、對(duì)高溫處理后的所述白斑單晶硅片進(jìn)行制絨工藝，去除單晶硅片表面的白斑。在步驟Sll中，白斑單晶硅片在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行高溫處理，首先，設(shè)定燒結(jié)爐內(nèi)各個(gè)溫區(qū)的工作溫度，并使所述燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達(dá)到各個(gè)所述工作溫度；其次，所述白斑單晶硅片從所述燒結(jié)爐的進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)至所述燒結(jié)爐的出口。所述燒結(jié)爐內(nèi)包括多個(gè)溫區(qū)，在本實(shí)施例中，靠近所述燒結(jié)爐進(jìn)口的溫區(qū)溫度為200°C 220°C， 靠近所述燒結(jié)爐出口的溫區(qū)溫度為850°C 1000°C。所述白斑單晶硅片在燒結(jié)爐內(nèi)依次經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)，能夠保證白斑單晶硅片不會(huì)由于溫度的突然變化而產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致硅片破裂。在本實(shí)施例中，將所述白斑單晶硅片放置貫穿所述燒結(jié)爐的在傳輸絲網(wǎng)上，所述傳輸絲網(wǎng)傳輸?shù)膸贋?米/分鐘 6米/分鐘，通過(guò)所述傳輸絲網(wǎng)的運(yùn)輸使所述白斑單晶硅片依次經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)。為了描述方便，將靠近燒結(jié)爐進(jìn)口的溫區(qū)設(shè)為第一溫區(qū)，第一溫區(qū)對(duì)進(jìn)入燒結(jié)爐內(nèi)的白斑單晶硅片進(jìn)行烘干，在本實(shí)施例中，燒結(jié)爐內(nèi)共設(shè)置了九個(gè)溫區(qū)，因此，將靠近燒結(jié)爐出口的溫區(qū)設(shè)為第九溫區(qū)，第九溫區(qū)對(duì)進(jìn)入燒結(jié)爐內(nèi)的白斑單晶硅片進(jìn)行燒結(jié)。在第一溫區(qū)與第九溫區(qū)之間設(shè)置溫度依次提升的各個(gè)溫區(qū)，包括第二溫區(qū)、第三溫區(qū)、第四溫區(qū)、第五溫區(qū)、第六溫區(qū)、第七溫區(qū)以及第八溫區(qū)，所述第二溫區(qū)和第三溫區(qū)均對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行烘干，溫度設(shè)置分別是220°C 230°C、230°C 260°C。第四溫區(qū)至第八溫區(qū)均對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行燒結(jié)，溫度設(shè)置依次400°C 450°C、500°C 550°C、600°C 650°C、 650 700°C、75(rC 850°C。在對(duì)白斑單晶硅片完成高溫處理后，進(jìn)行步驟S12，去除雜質(zhì)的白斑單晶硅片在進(jìn)行制絨工藝中，有利于對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行腐蝕，能夠有效去除白斑單晶硅片表面的白斑， 從而大大提高返工硅片的良品率。完成高溫處理后的白斑單晶硅片的制絨工藝包括對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗完畢后用去離子水將所述白斑單晶硅片沖洗干凈，在本實(shí)施例中，采用異丙醇溶液對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗，異丙醇的濃度為8% 12%，工藝溫度為78°C 80°C; 采用氫氧化鈉、異丙醇以及制絨添加劑的混合液制絨，制絨完畢后用去離子水沖洗干凈，其中，氫氧化鈉濃度1^-2%,異丙醇濃度3^-6%,制絨添加劑濃度0. 2 % 0. 4 %，溫度 78°C 80°C，制絨的工藝時(shí)間控制在800秒 1200秒，制絨完畢后白斑單晶硅片表面的白斑已去除；對(duì)已去除白斑的單晶硅片進(jìn)行酸洗以去除所述單晶硅片的金屬離子雜質(zhì)以及所述單晶硅片表面的氧化層，酸洗后用去離子水沖洗干凈，具體地，采用鹽酸溶液去除所述單晶硅片的金屬離子雜質(zhì)，采用氫氟酸溶液去除所述單晶硅片表面的氧化層，在本實(shí)施例中， 鹽酸濃度為2% 5%，工藝溫度為25°C，使用鹽酸溶液清洗的時(shí)間為250秒 350秒，氫氟酸濃度為3% 6%，工藝溫度為25°C，使用氫氟酸溶液去除所述單晶硅片表面的氧化層的時(shí)間為150秒 200秒；最后對(duì)所述單晶硅片進(jìn)行烘干，烘干后對(duì)合格的返工單晶硅片進(jìn)行后續(xù)的制作工藝。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明的制絨白斑單晶硅片的返工工藝不僅僅局限于單晶硅片表面的白斑，對(duì)單晶硅片表面的暗斑、手印以及劃痕等都可以去除，大大提高了返工片的良品率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，包括對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；對(duì)高溫處理后的所述白斑單晶硅片進(jìn)行制絨工藝，去除單晶硅片表面的白斑。
2.如權(quán)利要求1所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行溫度逐漸升高的高溫處理。
3.如權(quán)利要求2所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，利用燒結(jié)爐對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，所述高溫處理包括設(shè)定所述燒結(jié)爐內(nèi)各個(gè)溫區(qū)的工作溫度，并使所述燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達(dá)到各個(gè)所述工作溫度；所述白斑單晶硅片從所述燒結(jié)爐的進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)至所述燒結(jié)爐的出口。
4.如權(quán)利要求3所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，靠近所述燒結(jié)爐進(jìn)口的溫區(qū)溫度為200°C 220°C，靠近所述燒結(jié)爐出口的溫區(qū)溫度為850°C 1000°C。
5.如權(quán)利要求4所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，將所述白斑單晶硅片放置在貫穿所述燒結(jié)爐的傳輸絲網(wǎng)上，通過(guò)所述傳輸絲網(wǎng)的運(yùn)輸使所述白斑單晶硅片依次經(jīng)過(guò)溫度逐漸升高的各個(gè)溫區(qū)。
6.如權(quán)利要求5所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，所述傳輸絲網(wǎng)傳輸?shù)膸贋?米/分鐘 6米/分鐘。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，所述制絨工藝包括對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗，預(yù)清洗完畢后用去離子水將所述白斑單晶硅片沖洗干凈；采用氫氧化鈉、異丙醇以及制絨添加劑的混合液制絨，制絨完畢后用去離子水沖洗干凈；對(duì)已去除白斑的單晶硅片進(jìn)行酸洗以去除所述單晶硅片的金屬離子雜質(zhì)以及所述單晶硅片表面的氧化層，酸洗后用去離子水沖洗干凈；對(duì)所述單晶硅片進(jìn)行烘干。
8.如權(quán)利要求7所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，采用異丙醇溶液對(duì)所述白斑單晶硅片進(jìn)行預(yù)清洗。
9.如權(quán)利要求7所述的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其特征在于，采用鹽酸溶液去除所述單晶硅片的金屬離子雜質(zhì)，采用氫氟酸溶液去除所述單晶硅片表面的氧化層。
全文摘要
本發(fā)明提出一種制絨白斑單晶硅片的返工工藝，其工藝步驟包括對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；對(duì)高溫處理后的所述白斑單晶硅片進(jìn)行制絨工藝，去除單晶硅片表面的白斑。本發(fā)明提供的制絨白斑單晶硅片的返工工藝，通過(guò)對(duì)白斑單晶硅片進(jìn)行高溫處理，使其表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)，去除雜質(zhì)的白斑單晶硅片在之后進(jìn)行的制絨工藝中有利于進(jìn)行腐蝕，能夠有效去除白斑單晶硅片表面的白斑，大大提高了返工硅片的良品率。
文檔編號(hào)C30B33/10GK102270702SQ201110209139
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者馮帥臣, 張耀明, 張茂勝, 李勇, 林濤, 陳清波 申請(qǐng)人:江蘇伯樂(lè)達(dá)光伏有限公司