一种晶硅表面电池的碱抛光方法技术

本发明专利技术公开了一种晶硅表面电池的碱抛光方法，属于晶硅处理技术领域，具体涉及将多晶硅片进行清洗处理得到处理后的多晶硅片，多晶硅片上无二氧化硅氧化层；将处理后的多晶硅片于抛光液中处理得到了抛光后的多晶硅片；抛光液中含有四甲基氢氧化铵、异丙醇和三嗪衍生物，三嗪衍生物为三聚氯氰上的氯被至少一个L

【技术实现步骤摘要】
一种晶硅表面电池的碱抛光方法


[0001]本专利技术属于晶硅处理
，具体涉及一种晶硅表面电池的碱抛光方法。

技术介绍

[0002]太阳能光伏发电具有重大的应用前景，目前光伏行业发展趋势为提效降本，而常规结构电池的效率已无较大提升空间，高效晶硅电池成为市场研发的主流，通过调研目前市场上存在的各种P型高效电池，只有背钝化技术能够在成本持平的基础上最大化提高电池的性能。该技术产品效率高、开压高、封装损失低、具有更好的弱光响应，是抢占主流市场的战略性产品。
[0003]PERC电池背钝化技术是在电池背表面沉积一层Al2O3膜，主要通过Al2O3膜富含负电荷的特性对背表面实现良好的钝化效果，之后在背面钝化叠层膜上进行激光开槽，在开槽后的钝化膜上印刷电极，通过开槽使金属电极与硅能够形成欧姆接触，使得光生载流子得到有效收集。PERC电池背钝化技术对电性能的贡献主要体现在开路电压和短路电流的大幅度提升，目前业内单晶PERC电池的普遍效率可以达到20.6
‑
20.9%。
[0004]目前PERC电池工艺生产流程为：湿法碱制绒、低压扩散、刻蚀&抛光、ALD氧化铝镀膜、PECVD正/反氮化硅镀膜、激光背面开槽、印刷烧结、测试分选，在常规晶硅电池工艺基础上增加了抛光、ALD氧化铝镀膜、PECVD背面镀膜及背面激光开槽等工序。其中，背面抛光工艺是在对硅片背面进行镀膜前的抛光处理，抛光后背表面平坦，增加了太阳光谱中长波波段的光在硅片背表面的反射，增加透射光返回硅片内部二次吸收，提升了IQE，增加了输出电流；同时抛光后硅片背表面比表面积减小，从而降低了背面光生载流子的复合，提升了少子寿命，同时提升了钝化效果；抛光后硅片背场印刷烧结后产生的铝团聚更容易与硅接触，使背场合金层的有效面积增加。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种反射率高、平整度高的多晶硅片的晶硅表面电池的碱抛光方法。
[0006]本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种晶硅表面电池的碱抛光方法，包括：将多晶硅片进行清洗处理得到处理后的多晶硅片，多晶硅片上无二氧化硅氧化层；将处理后的多晶硅片于抛光液中处理得到了抛光后的多晶硅片；抛光液中含有四甲基氢氧化铵、异丙醇和三嗪衍生物，三嗪衍生物为三聚氯氰上的氯被至少一个L
‑
半胱氨酸取代得到。在以硅片作电池的生产制备中，需要对硅片背面进行抛光处理，提高硅片背面的平整度，可以增加太阳光谱中长波波段的光在硅片背表面的反射，增加透射光返回硅片内部二次吸收，提升了IQE，增加了输出电流，在使用碱液对硅片背面抛光时，常需要使用高浓度的碱液，如采用氢氧化钠浓度可高达30
‑
40wt%，为了减少碱的使用量，可以采用四甲基
氢氧化铵代替氢氧化钠溶液对硅片进行抛光，但四甲基氢氧化铵对生物及自然环境均不友好，实际使用四甲基氢氧化铵的浓度在10
‑
25wt%之间，本专利技术通过将四甲基氢氧化铵、异丙醇和三嗪衍生物联用，可以进一步降低四甲基氢氧化铵的使用量，而得到对硅片抛光处理效果好的碱抛光液，可以提高抛光后的硅面的反射率，包覆氧化铝形成电池片后，提高电池片的少子寿命和转换效率。
[0007]优选地，三嗪衍生物由三聚氯氰上至少一个氯被L
‑
半胱氨酸取代得到的取代物的混合物。
[0008]优选地，清洗处理中使用氢氟酸溶液清除二氧化硅氧化层。
[0009]优选地，清洗处理中使用碱清洗液和酸清洗液对多晶硅片进行清洗；碱清洗液由氨水、双氧水和去离子水混合组成，酸清洗液由盐酸、双氧水和去离子水混合组成。
[0010]优选地，硅片清洗中，将多晶硅片置于碱清洗液中，在70
‑
90℃的温度下清洗10
‑
30min，去离子水漂洗干净，然后放入酸清洗液中，在70
‑
90℃的温度下超声清洗10
‑
30min，去离子水中超声清洗10
‑
30min，氮气吹干得到清洗后的多晶硅片。
[0011]更优选地，硅片清洗中，碱清洗液由氨水、双氧水和去离子水混合组成，碱清洗液中氨水的使用量为去离子水的10
‑
25wt%，碱清洗液中双氧水的使用量为去离子水的10
‑
25wt%。
[0012]更优选地，硅片清洗中，酸清洗液由盐酸、双氧水和去离子水混合组成，酸清洗液中盐酸的使用量为去离子水的10
‑
20wt%，酸清洗液中双氧水的使用量为去离子水的10
‑
20wt%。
[0013]优选地，表面氧化层的清除中，将清洗后的多晶硅片加入氢氟酸溶液中超声5
‑
10min，然后于去离子水中超声清洗5
‑
30min，氮气吹干得到清除表面二氧化硅氧化层的多晶硅片。
[0014]更优选地，表面氧化层的清除中，氢氟酸溶液由氢氟酸与去离子水组成，氢氟酸溶液中氢氟酸的使用量为去离子水的20
‑
30wt%。
[0015]优选地，抛光液中含有5
‑
硝基呋喃
‑2‑
甲酰肼。
[0016]优选地，晶硅表面电池的碱抛光方法中还包含三嗪衍生物的制备。
[0017]更优选地，三嗪衍生物的制备中，将三聚氯氰加入碱性冰水混合液中，搅拌混合成浆液，滴加入L
‑
半胱氨酸溶液，滴加完成后，在30
‑
50℃的温度下，调节pH至碱性11
‑
12，反应3
‑
8h，在50
‑
70℃的温度下反应2
‑
5h，反应完成后调节pH至酸性1
‑
3，析出沉淀，分别用水和石油醚洗涤，干燥，得到三嗪衍生物。
[0018]更进一步优选地，三嗪衍生物的制备中，三聚氯氰的添加量为冰水混合液的3
‑
9wt%。
[0019]更进一步优选地，三嗪衍生物的制备中，L
‑
半胱氨酸溶液为L
‑
半胱氨酸溶于1
‑
3wt%的氢氧化钠溶液中得到。
[0020]更进一步优选地，三嗪衍生物的制备中，L
‑
半胱氨酸溶液中L
‑
半胱氨酸的含量为1
‑
4wt%。
[0021]更进一步优选地，三嗪衍生物的制备中，L
‑
半胱氨酸溶液的使用量以达到冰水混合液中三聚氯氰的摩尔量的3倍为基准使用。
[0022]优选地，抛光液的配制中，将四甲基氢氧化铵加入去离子水中，加入异丙醇和三嗪
衍生物，混合均匀后得到抛光液。
[0023]更优选地，抛光液的配制中，抛光液中四甲基氢氧化铵的含量为3
‑
9wt%。
[0024]更优选地，抛光液的配制中，抛光液中异丙醇的含量为1.2
‑
4.8wt%。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶硅表面电池的碱抛光方法，其特征是，包括：将多晶硅片进行清洗处理得到处理后的多晶硅片，所述多晶硅片上无二氧化硅氧化层；将处理后的多晶硅片于抛光液中处理得到了抛光后的多晶硅片；所述抛光液中含有四甲基氢氧化铵、异丙醇和三嗪衍生物，所述三嗪衍生物由三聚氯氰上至少一个氯被L
‑
半胱氨酸取代得到的取代物的混合物。2.根据权利要求1所述的一种晶硅表面电池的碱抛光方法，其特征是，所述清洗处理中使用氢氟酸溶液清除二氧化硅氧化层。3.根据权利要求1所述的一种晶硅表面电池的碱抛光方法，其特征是，所述清洗处理中使用碱清洗液和酸清洗液对多晶硅片进行清洗；所述碱清洗液由氨水、双氧水和去离子水混合组成，所述酸清洗液由盐酸、双氧水和去离子水混合组成。4.根据权利要求1所述的一种晶硅表面电池的碱抛光方法，其特征是，所述抛光液中含有5
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【专利技术属性】
技术研发人员：李一鸣，赵晶，张震华，
申请(专利权)人：绍兴拓邦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：