一種硅片的制絨方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種硅片的制絨方法。
【背景技術】
[0002]晶體硅太陽電池在光伏市場中仍然占據著絕對主導地位，而多晶硅相比單晶硅所占權重更高，提高多晶硅電池的量產效率和降低多晶硅電池的生產成本已成為重要的研究課題。與現有的砂漿切割的方法相比，采用金剛線切割方法制備多晶硅片因其具有更環保、更大的降本空間、更高的電池效率提升空間等優勢，已逐漸成為多晶硅片發展的主流方向。
[0003]但是，采用現有的適用于砂漿切割多晶硅片的酸制絨工藝無法在金剛線切割多晶硅片表面上形成有效絨面，如圖1所示，只是在切割線的地方形成了絨面結構，切割線之間無法形成有效絨面。這是因為金剛線切割多晶硅片的表面損傷層較薄，在酸制絨時，反應激活點不足，在酸制絨后，絨面腐蝕坑不均勻，金剛線切割硅片比砂漿切割表面發射率會高6%左右，這嚴重影響了太陽電池的短路電流，從而導致電池轉換效率的降低。因此，需要采用合適的方法解決金剛線切割多晶硅片的制絨問題。
[0004]其中，反應離子刻蝕RIE (Reactive 1n Etching)可以適用于金剛線切割多晶娃片制絨，RIE雖然能夠有效降低硅片的反射率和提高電池效率，但是設備投資成本非常高，而且需要引入額外的化學清洗流程，增加非常規的特殊工藝氣體。
[0005]申請號為CN201110112185.1的中國專利提出了一種制絨方法，通過在H2SO4SH3PO4-HF-HNOJg合酸溶液中進行酸腐蝕制絨；申請號為CN201310049552.7的中國專利提出了一種酸制絨添加劑及其使用方法；雖然通過如上述兩種專利改變制絨配方和增加制絨添加劑改善金剛線切割多晶硅片的方案多有報道，但真實效果不得而知，至少目前市面長沒有專門的適用于金剛線切割多晶硅片的溶液或制絨添加劑可供出售。
[0006]申請號為CN201410844067.3的中國專利提出了一種制絨預處理液及其處理方法，該方法采用硝酸、氫氟酸、醋酸和水的混合溶液形成預處理液，預處理液與多晶硅片反應生成多孔硅結構，然后再進行常規制絨。申請號為CN201410430817.2的中國專利也提出了類似的方法，也是先采用混合酸溶液在硅片形成多孔硅結構。多孔硅的形成雖然增加了后續制絨工藝的反應起始點，但由于制絨的絨面是在多孔硅表面形成，后續在清洗時多孔硅將去除，制絨的絨面效果將變差。
[0007]申請號為CN201410842630.3的中國專利提出了一種制絨預處理方法，該方法先在850°C?900°C高溫下進行擴磷預處理，以形成一層方塊電阻為40?100ohm/Sq的N型重摻雜層，得到制絨預處理硅片，然后在進行常規制絨處理，后續在制備電池時，還需要再次經過高溫擴散以形成發射極。該方法的弊端是需要經過高溫擴散形成制絨預處理片，但高溫會造成多晶硅片體壽命降低，并且需要額外增加擴散爐高能耗設備，性價比不佳。
【發明內容】
[0008]有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種硅片的制絨方法，該方法簡單且成本較低。
[0009]本發明提供了一種硅片的制絨方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010]在金剛線切割的多晶硅片表面形成物理損傷層，然后進行酸制絨。
[0011]優選的，所述物理損傷層的厚度為I?10 μ m。
[0012]優選的，所述物理損傷層的表面粗糙度Ra為0.1?0.5 μπι。
[0013]優選的，所述形成物理損傷層的方法為機械摩擦、等離子體轟擊、高能粒子輻射與激光處理中的一種或多種。
[0014]優選的，所述機械摩擦為硅片自旋轉磨削。
[0015]優選的，所述硅片自旋轉磨削的砂輪軸向給進速度為10?50 μπι/s ;砂輪的轉速為 100 ?1000r/min。
[0016]優選的，所述等離子體轟擊為等離子體F離子腐蝕硅片表面。
[0017]優選的，所述等尚子體F尚子腐蝕娃片表面的反應室壓力為50?300Pa ;射頻功率為500?5000W ;氣體流量為50?500cm3/s。
[0018]優選的，所述高能粒子輻射為高能電子輻照。
[0019]優選的，所述激光處理為采用Q開關Nd YV04 532nm激光或Q開關Nd YAG 1064nm
激光對多晶硅片表面進行處理。
[0020]本發明提供了一種硅片的制絨方法，包括以下步驟:在金剛線切割的多晶硅片表面形成物理損傷層，然后進行酸制絨。與現有技術相比，本發明在多晶硅片表面形成物理損傷層，相當于形成了缺陷點，在酸制絨的過程中反應激活能較低，相當于反應激活點，因此可在硅片表面形成均勻的絨面結構，且該方法簡單可控，成本較低，與現有砂漿切割多晶硅片產線完全兼容，適合大規模量產。
【附圖說明】
[0021]圖1為現有適用于砂漿切割多晶硅片的酸制絨工藝在金剛線切割多晶硅片上形成的絨面結構圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發明實施例的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0023]本發明提供了一種硅片的制絨方法，包括以下步驟:在金剛線切割的多晶硅片表面形成物理損傷層，然后進行酸制絨。
[0024]所述物理損傷層的厚度優選為I?10 μ m，更優選為2?8μηι，再優選為2?6 μ m，最優選為2?4 μ m ;所述物理損傷層的表面粗糙度Ra優選為0.1?0.5 μ m，更優選為 0.2 ?0.4 μ m。
[0025]本發明中，優選采用機械摩擦、等離子體轟擊、高能粒子輻射與激光處理中的一種或多種。
[0026]其中所述機械摩擦為本領域技術人員熟知的機械摩擦即可，并無特殊的限制，本發明優選為硅片自旋轉磨削。所述硅片自旋轉磨削的的砂輪軸向給進速度優選為10?50 μ m/s ;更優選為10?30 μπι/s ;所述砂輪的轉速優選為100?1000r/min，更優選為100 ?800r/min，再優選為 200 ?800r/min，最優選為 300 ?500r/min。
[0027]所述等離子體轟擊優選為等離子體F離子腐蝕硅片表面，利用SF6產生的F離子腐蝕硅片表面。所述等離子體的