專利名稱：多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多晶硅酸蝕化學絨面制備用添加劑。
背景技術：
在多晶硅酸性式制絨中，酸性溶液的主要組份為氫氟酸，硝酸和水。 在規模化生產中，同一配比的酸性腐蝕液、絨面制備易出現孔蝕、針 孔、色差片。在初配的溶液中，有時出現腐蝕量不夠的現象。這一系列 的問題都嚴重影響著多晶硅電池的轉換效率和成品率。現在的問題是， 同一配比的酸性溶、液，在壽命期內，多晶硅的絨面連續、均勻、致密、 無針孔，孔蝕。硅片表面的顏色均勻一致，無明顯色差。
內容初配酸'性腐蝕液，硅片絨面易出J見針孔、孔蝕和減薄量不夠 的現象，如果酸性腐蝕液處于富硝酸溶液中，絨面為淺蝕坑，硅片表面 光的反射率高，電池的轉換效率偏低；在富氫氟酸溶液中，制備絨面時， 在晶粒間界處，易出現孔蝕和針孔，雖然硅片表面可見光范圍反射率平 均為12%，電池的效率也偏低，主要原因是在針孔處沾污嚴重，引起開 路電壓和短路電流的降低。
Si+4HN03=SiO2+4N02+2H2O (1)
由于硝酸與硅的反應生成二氧化硅是非常緩慢的。在固定配比條件 下，必然富氫氟酸溶液，反應受氧化反應限審'j，腐蝕各向異性(這是我 們不希望看到的結果)。因為氧化反應對晶體的摻雜，晶向和缺陷結構很敏感。經驗表明，晶粒間界的氧化速率與晶粒相比低25%，這就充分 說明，富氫氟酸溶、液，容易在晶粒間界出S^針孔、孔蝕的根本原因。
在富硝酸溶液中，給出各向同性腐t蟲，于是腐蝕速率的控制便是硅 氧化物的溶解過禾呈，富硝酸溶液的腐蝕動力學表明，擴散控制而—g反應 速率控制，富硝酸溶液去除損傷層更好。
2No2+H20=HN02+HN03 (2)
Si+4HN02=SiO2+4N0 +2H20 (3)
經驗表明亞硝酸跟硅的反應比硝酸與硅的反應快得多，問題是， 在溶液中盡快生成較多的亞硝酸。
HN03+2NO2+ H20 =3HN02 (4)
在反應3和4之間形成一個良性循環。
在富氫氟酸溶液中，在晶粒間界易出現針孔和孔蝕現象。氫氟酸的 作用是溶解二氧4七硅，其反應式如下 Si02+6HF=H2[SiF6]+2H20 這個反應速率太快，不便于控制。
發明內容
本發明的目的在于提供一種使多晶硅片絨面腐蝕的顏色均勻一致， 減薄量符合要求，形成無針孔、無網紋、無明顯色差的多晶硅絨面，在 多晶硅制絨面后表面上制備氮化硅薄膜，用肉眼觀察無明顯的晶粒間界 的多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑。
本發明的技術解決方案是
一種多晶硅酸蝕化學絨面制備添加齊IJ，包括酸性腐蝕液，其特征是在酸性腐蝕液中加有下列體積百分比的成分
(1) 含氮無機鹽0.1~2%
(2) 硅基表面活性劑0.1~0.5% 所述體積百分比是相對于酸性腐蝕液的體積而言。 所述酸性腐蝕液是由氫氟酸、硝酸、水組成的腐蝕液。
酸性腐蝕液中氫氟酸、硝酸、水三者的體積比為3A4。 所述添加齊!i，其溶液溫度為8 2(TC。
含氮無豐幾鹽是硝酸鹽、亞硝酸鹽或銨鹽；硅基表面活'性齊!i為聚甲基 硅氧烷及其t行生物的一種或幾種。
本發明^吏多晶硅片腐蝕的顏色均勻一致，減薄量符合要求，無針孔, 無網紋，無明顯色差的多晶硅絨面。在多晶硅制絨面后表面上制備氮化 硅薄膜，用肉眼觀察無明顯的晶粒間界。本發明使溶液中增加N02的含 量，使其與水反應生成HN02，加速二氧化硅的生成，并能氫氟酸和氫 離子含量降低，緩和對二氧化硅的腐蝕速率。添加劑還含有一定量的有 機硅表面活性劑，使其均勻穩定和在硅表面反應，減少色差片的形成。 有機硅表面、活性劑是由親水基和疏^C基組成。如果溶液的平衡溫度提 高，減少能量消耗，鏈速提高，在減薄量不變的情況下，可以大大提高 產量。由于絨面質量的提高，可見光內平均反射率的降低，電池的轉換 效率可提高0.1 0.2%。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是經本發明處理的多晶硅絨面照片。
具體實施例方式一種多晶硅酸蝕化學絨面審IJ備添加劑，包括酸性腐蝕液，在酸性腐 蝕液中加有下列體積百分比的成分-
(1) 含氮無機鹽0.1~2%
(2) 硅基表面活性劑0.1 0.5%
所述體積百分比是相對于酸性腐蝕液的體積而言。 所述酸性腐蝕液是由氫氟酸、硝酸、水組成的腐蝕液。
酸性腐蝕液中氫氟酸、硝酸、水三者的體積比為3:6:4。 所述添加齊!]，其溶液溫度為8 20。C。
含氮無機鹽是硝酸鹽、亞硝酸鹽或銨鹽(例硝酸鈉、亞硝酸鈉、硝 酸鉀、亞硝酸鉀、硫酸銨、硝酸銨、亞硝酸銨等)；硅基表面活性劑為 聚甲基硅氧垸及其衍生物中的一種或幾種。
使用時，保持添加劑溶液溫度為8 20°C，腐蝕時間90 120秒，硅 片每邊減薄量為4. 6 4. 8 P m。
權利要求
1、一種多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑，包括酸性腐蝕液，其特征是在酸性腐蝕液中加有下列體積百分比的成分(1)含氮無機鹽0.1～2％(2)硅基表面活性劑0.1～0.5％所述體積百分比是相對于酸性腐蝕液的體積而言。
2、 根據權利要求1所述的多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑，其特 征是所述酸性腐蝕液是由氫氟酸、硝酸、水組成的腐蝕液。
3、 根據權利要求2所述的多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑，其特 征是酸性腐蝕液中氫氟酸、硝酸、水三者的體積比為3:6:4。
4、 根據權利要求1 、 2或3所述的多晶硅酸t蟲化學絨面制備添加齊U， 其特征是所述添加齊U，其溶液溫度為8 2(TC。
5、 根據權利要求1 、 2或3所述的多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑， 其特征是含氮無機鹽是硝酸鹽、亞硝酸鹽或銨鹽；硅基表面活性劑為 聚甲基硅氧垸及其衍生物的一種或幾種。
全文摘要
本發明公開了一種多晶硅酸蝕化學絨面制備添加劑，包括酸性腐蝕液，在酸性腐蝕液中加有含氮無機鹽、硅基表面活性劑。本發明使多晶硅片腐蝕的顏色均勻一致，減薄量符合要求，無針孔，無網紋，無明顯色差的多晶硅絨面。在多晶硅制絨面后表面上制備氮化硅薄膜，用肉眼觀察無明顯的晶粒間界。
文檔編號C23F1/24GK101586239SQ20091003277
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月8日 優先權日2009年6月8日
發明者張薛丹, 戴燕華, 雷 楊, 王玉亭, 躍 馬 申請人:江蘇林洋新能源有限公司;江蘇林洋太陽能電池及應用工程技術研究中心有限公司