一种用于硅基片表面处理的喷丸材料和硅基片的制备方法技术

一种用于硅基片表面处理的喷丸材料和硅基片的制备方法。所述喷丸材料，包括碳化硅颗粒，所述碳化硅颗粒的中粒径为1μm～30μm。所述硅基片的制备方法，硅基片的至少一个表面经由所述喷丸材料以轰击的方式进行表面处理。因为用于轰击的碳化硅颗粒的粒径较小，仅在所述硅基片第一表面形成厚度较小的机械损伤层，所以在后续的化学处理过程中，化学腐蚀液中不需要添加浓硫酸，且可以将腐蚀和清洁步骤合为一个步骤，减少工艺流程时间，降低工艺成本的效果，同时，友好环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅基片的处理技术，具体涉及用于硅基片表面处理的喷丸材料及ー种硅基片的制备方法。
技术介绍
硅太阳能电池是以硅片作为基片，太阳能电池的正面面向太阳光，被太阳光照射，并吸收太阳光，并把太阳光能转换成电能。太阳能电池正面吸收太阳光所转换成的电能通·过太阳能电池的正负电极输出电流汇集，供给任何需要电能的设备或装置。提高太阳能电池光电转换效率的ー个重要手段是降低太阳能电池正面对太阳光的反射率。而在太阳能电池的正面形成粗糙绒面结构是降低反射率的有效手段。第200510029562. X号中国专利(以下简称’ 562专利)掲示了在硅基片表面形成绒面结构的方法，包括以下エ艺步骤步骤1，用平均颗粒度为300目的碳化硅砂，在IKglKg的压カ下，硅基片的正面进行喷砂处理，除去硅基片正面上的某些膜，例如，氮化硅膜，氮化钛膜，碳化硅膜。通过喷砂处理使有缺陷的硅层暴露在外面，并使硅基片正面形成粗糙表面，粗糙度大于0. 3 y m，而硅基片的背面保持光滑表面；步骤2，将其正面形成粗糙结构的硅基片浸溃到酸腐蚀溶液，经过该腐蚀处理的硅晶基片正面具有粗糙的绒面结构，而硅片背面确变成了光滑表面，绒面结构的厚度范围是6 u m 8 u m0步骤3，用5%的HF，5%HCL和90%的纯水进行5分钟的清洗，其中HF的含量为5±1%，HCL的含量为5±1%，混合溶液中的其余量是纯水，以质量百分比计。其中，步骤2中的酸腐蚀的エ艺条件I.酸腐蚀溶液的组分含有Na、K或Li的硝酸根或亚硝酸离子化合物或是含有Na、K或Li的高锰酸根离子化合物，3% 20%;含有NH4+, K或含有Na、K或Li的亚硝酸离子，3%^ 10% ；60% 96% 的硫酸；酸腐蚀溶液的组分(重量百分比)也可以是固体KNO3 (硝酸钾)5% ；固体NH4HF2 (ニ氟氢氨)，5% ；70%的硫酸，90% ；或者是固体KNO3 (硝酸钾)，10% ；固体NH4HF2 ( ニ氟氢氨)，10% ；96%的硫酸，80% ；或者是固体KNO3 (硝酸钾)，3% ；固体NH4HF2 ( ニ氟氢氨)，3% ；96%的硫酸，94% ；2.エ艺温度0度——室温的条件均可；3.腐蚀时间根据用户对硅基片厚薄的需求确定。但是，’ 562专利申请的方案中使用的碳化硅砂的颗粒度较大，对硅基片本身的厚度和強度有限制，只适用于处理较厚的、自硅锭切割而得到的硅基片。这样的硅基片在处理前无可避免的在两个表面都存在机械损伤。而且，由于所使用的碳化硅砂的颗粒度较大，其喷砂处理造成的机械损伤层将非常厚。过厚的机械损伤层一方面不必要地消耗了昂贵的硅材料，増加了生产成本，另ー方面也为后续的处理引入了新的不利因素。在后续处理中，希望在实现较低的反射率的同时尽可能多地去除该机械损伤层，因此’562申请的技术方案需要加入中间的有浓硫酸參与的强酸腐蚀过程以去除过多的机械损伤层。而浓硫酸会在腐蚀处理过程中反应生成H2O,进而改变溶液的浓度，一般处理一定量的硅基片后就必须更换溶液，从而增加工艺成本，而且对环境不够友好
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于硅基片表面处理的喷丸材料和ー种硅基片的制备方法，其不仅可以用于处理较厚的、自硅锭切割而得到的具有较高强度的硅基片，也可以适用于处理厚度和相应的强度范围较小的、实质无机械损伤的硅基片原片。缩短エ艺流程的所需要的时间，減少化学腐蚀溶液的消耗，从而降低了太阳能电池的制造成本。所述用于硅基片表面处理的喷丸材料，包括碳化硅颗粒，其特征在于，所述碳化硅颗粒的中粒径的范围是I U nT30 u m。可选的，所述碳化硅颗粒的中粒径的范围是6 U nT30 u m。可选的，所述碳化硅颗粒的中粒径的范围是10 U nT20 u m。可选的，所述碳化硅颗粒的中粒径的范围是6 ii IiT10 ii m。可选的，所述碳化硅颗粒的平均球形度的范围是0. 80、. 94。可选的，所述碳化硅颗粒的平均球形度的范围是0. 80、. 92。可选的，所述碳化硅颗粒中包括六方碳化硅颗粒。可选的，所述六方碳化硅颗粒占所述碳化硅颗粒重量百分比的70% 100%。本专利技术还提供ー种使用所述喷丸材料的硅基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤提供ー娃基片原片，所述娃基片原片具有一第一表面和一与第一表面相对的第二表面；以碳化硅颗粒对所述第一表面进行轰击，形成ー机械损伤层，所述机械损伤层具有一第二表面。可选的，所述硅基片原片的厚度的范围是120iinT200iim。可选的，所述硅基片原片的厚度的范围是160 ii nTl90 ii m。可选的，进ー步包括，以化学方法对所述第三表面进行处理，从而部分去除所述机械损伤层，进而得到所述硅基片。可选的，所述机械损伤层的厚度的范围是3 U nTlO U m。可选的，所述机械损伤层的厚度的范围是4 ii nT8 ii m。可选的，所述机械损伤层从外至内依次包括颗粒镶嵌层、机械层、应カ层、晶格缺陷层，其中颗粒镶嵌层分布在硅基片的最外表面。可选的，所述第三表面的反射率的范围是25% 30%。可选的，所述第三表面的微观不平度十点高度的范围是2 y nT4 y m。可选的，所述第三表面的微观不平度十点高度的范围是2 iinT2. 5 iim。可选的，进ー步包括以化学方法对所述第三表面进行处理，从而实质上全部去除所述机械损伤层中的颗粒镶嵌层、机械层、应カ层，并部分去除所述机械损伤层中的晶格缺陷层。可选的，以化学方法对所述第三表面进行处理，以部分去除所述机械损伤层，其中剰余的机械损伤层的厚度小于2 u m。可选的，所述硅基片用于硅太阳能组件，所述硅太阳能组件具有一吸光表面；所述制备方法进ー步包括以化学方法处理所述第三表面，以部分去除机械损伤层，进而获得所述硅基片，所述硅基片有ー相应于所述吸光表面的第四表面；所述第四表面的反射率低于 所述第三表面的反射率。可选的，所述化学方法包括，用酸性溶液对所述第三表面进行侵蚀。可选的，所述酸性溶液是硝酸和氢氟酸与去离子水的混合溶液，或者硝酸和氢氟酸与醋酸的混合溶液。可选的，酸性溶液的体积浓度为硝酸和氢氟酸59^20%，去离子水959^80%，其中所述氢氟酸和硝酸的体积比是I 15。可选的，所述酸性溶液的体积浓度为硝酸和氢氟酸59^20%，醋酸959^80%，其中所述氢氟酸和硝酸的体积比是I 15。可选的，经所述化学方法处理后所述第四表面的微观不平度十点高度的数值较经所述轰击处理后所述第三表面的微观不平度十点高度的数值高。可选的，所述娃原片的第一表面的反射率是30% 40%。可选的，所述第三表面的反射率为25% 30%。可选的，进ー步包括以化学方法对第三表面进行处理，以去除部分机械损伤层，进而获得所述硅基片，所述硅基片具有一第四表面，所述第四表面的反射率低于所述第三表面的反射率。可选的，所述机械损伤层的厚度范围是3 U nTlO u m。可选的，进ー步包括以化学方法对所述第三表面进行处理，部分去除机械损伤层，进而获得所述硅基片；所述硅基片上剩余的机械损伤层的厚度小于2. 5pm。可选的，所述第一表面的微观不平度十点高度小于0. 5 y m。可选的，所述第三表面的微观不平度十点高度范围是2可选的，进ー步包括以化学方法对所述第三表面进行化学处理，以获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于硅基片表面处理的喷丸材料，包括碳化硅颗粒，其特征在于，所述碳化硅颗粒的中粒径的范围是1μm~30μm。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：万丹丹，王菲，史玛利亚，
申请(专利权)人：圣戈班研发上海有限公司，圣戈班陶瓷材料牡丹江有限公司，
类型：发明
国别省市：