專利名稱：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，太陽能以無污染、市場空間大等獨有的優(yōu)勢受到世界各國的廣泛重視。在各類太陽能電池應(yīng)用中，晶硅太陽能電池一直保持很高的市場占有率， 牢牢統(tǒng)治著整個太陽能電池市場。如何提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是制作太陽能電池片的關(guān)鍵，其中，太陽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行織構(gòu)化處理，其目的是延長光在太陽能電池內(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，提高太陽能電池對光的吸收效率，從而最終提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。拋光的單晶硅表面對太陽光的反射率在30%以上，如果不做處理，則太陽能電池的短路電流勢必很低，無法達到高效性能。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，對于單晶硅太陽能電池，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)的太陽能電池，其表面反射率會降至 10%左右。隨著太陽能電池片的需求不斷增大，高質(zhì)量單晶硅片的供給問題日益突出。對于一些盲目追求產(chǎn)量的硅片供應(yīng)商，由于未能嚴格控制各生產(chǎn)過程，例如多晶硅原材料純度不夠，單晶硅錠生長中引入各種污染，硅錠切割后未及時清洗，硅片清洗未達到要求等，都會使硅片風(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行太陽能電池制作過程中的制絨工藝時，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到最佳，也會在制絨后的太陽能硅片上出現(xiàn)小的白斑。這些白斑硅片不僅會增加硅片表面的發(fā)射率，降低太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，同時也會造成電池片外觀不符合要求。對此可通過重新進行制絨工藝(返工工藝)繼續(xù)流片。在對返工硅片重新制絨時，可通過適當(dāng)增加氫氧化鈉濃度、異丙醇體積比，制絨添加劑體積比，或是延長制絨時間， 改變制絨溫度等工藝方案來解決返工硅片上出現(xiàn)的白斑問題。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)中也時常會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)過兩次制絨后減重較多，若還沒有消除硅片表面的白斑而再進行第三次制絨，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題。為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種制絨白斑單晶硅片的返工工藝，包括對白斑單晶硅片進行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；對高溫處理后的所述白斑單晶硅片進行制絨工藝，去除單晶硅片表面的白斑。優(yōu)選地，對所述白斑單晶硅片進行溫度逐漸升高的高溫處理。優(yōu)選地，利用燒結(jié)爐對所述白斑單晶硅片進行高溫處理，所述高溫處理包括設(shè)定所述燒結(jié)爐內(nèi)各個溫區(qū)的工作溫度，并使所述燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達到各個所述工作溫度；所述白斑單晶硅片從所述燒結(jié)爐的進口進入，經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(qū)至所述燒結(jié)爐的出口。 優(yōu)選地，所述燒結(jié)爐內(nèi)包括多個溫區(qū)，靠近所述燒結(jié)爐進口的溫區(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，通過所述傳輸絲網(wǎng)的運輸使所述白斑單晶硅片依次經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(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所述白斑單晶硅片進行預(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；對已去除白斑的單晶硅片進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；對所述單晶硅片進行烘干。優(yōu)選地，采用異丙醇溶液對所述白斑單晶硅片進行預(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，通過對白斑單晶硅片進行高溫處理，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行的制絨工藝中有利于進行腐蝕，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。進一步地，所述白斑單晶硅片在燒結(jié)爐內(nèi)依次經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(qū)，能夠保證白斑單晶硅片不會由于溫度的突然變化而產(chǎn)生應(yīng)力，進而導(dǎo)致硅片破裂。


圖1為本發(fā)明實施例提供的制絨白斑單晶硅片的返工工藝的步驟流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的制絨白斑單晶硅片的返工工藝作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是， 附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。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，通過對白斑單晶硅片進行高溫處理，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行的制絨工藝中有利于進行腐蝕，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。參照圖 1，制絨白斑單晶硅片的返工工藝的步驟包括S11、對白斑單晶硅片進行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；S12、對高溫處理后的所述白斑單晶硅片進行制絨工藝，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)進行高溫處理，首先，設(shè)定燒結(jié)爐內(nèi)各個溫區(qū)的工作溫度，并使所述燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達到各個所述工作溫度；其次，所述白斑單晶硅片從所述燒結(jié)爐的進口進入，經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(qū)至所述燒結(jié)爐的出口。所述燒結(jié)爐內(nèi)包括多個溫區(qū)，在本實施例中，靠近所述燒結(jié)爐進口的溫區(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)過溫度逐漸升高的各個溫區(qū)，能夠保證白斑單晶硅片不會由于溫度的突然變化而產(chǎn)生應(yīng)力，進而導(dǎo)致硅片破裂。在本實施例中，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，通過所述傳輸絲網(wǎng)的運輸使所述白斑單晶硅片依次經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(qū)。為了描述方便，將靠近燒結(jié)爐進口的溫區(qū)設(shè)為第一溫區(qū)，第一溫區(qū)對進入燒結(jié)爐內(nèi)的白斑單晶硅片進行烘干，在本實施例中，燒結(jié)爐內(nèi)共設(shè)置了九個溫區(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)對進入燒結(jié)爐內(nèi)的白斑單晶硅片進行燒結(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)均對白斑單晶硅片進行烘干，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)均對白斑單晶硅片進行燒結(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。在對白斑單晶硅片完成高溫處理后，進行步驟S12，去除雜質(zhì)的白斑單晶硅片在進行制絨工藝中，有利于對白斑單晶硅片進行腐蝕，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所述白斑單晶硅片進行預(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，在本實施例中，采用異丙醇溶液對所述白斑單晶硅片進行預(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；對已去除白斑的單晶硅片進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間為150秒 200秒；最后對所述單晶硅片進行烘干，烘干后對合格的返工單晶硅片進行后續(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)人員可以對發(fā)明進行各種改動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，包括對白斑單晶硅片進行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；對高溫處理后的所述白斑單晶硅片進行制絨工藝，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，對所述白斑單晶硅片進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)爐對所述白斑單晶硅片進行高溫處理，所述高溫處理包括設(shè)定所述燒結(jié)爐內(nèi)各個溫區(qū)的工作溫度，并使所述燒結(jié)爐內(nèi)的溫度達到各個所述工作溫度；所述白斑單晶硅片從所述燒結(jié)爐的進口進入，經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(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，通過所述傳輸絲網(wǎng)的運輸使所述白斑單晶硅片依次經(jīng)過溫度逐漸升高的各個溫區(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所述白斑單晶硅片進行預(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；對已去除白斑的單晶硅片進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；對所述單晶硅片進行烘干。
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，采用異丙醇溶液對所述白斑單晶硅片進行預(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，其工藝步驟包括對白斑單晶硅片進行高溫處理，使所述白斑單晶硅片表面殘留的雜質(zhì)揮發(fā)；對高溫處理后的所述白斑單晶硅片進行制絨工藝，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，通過對白斑單晶硅片進行高溫處理，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行的制絨工藝中有利于進行腐蝕，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C30B33/10GK102270702SQ201110209139
公開日2011年12月7日 申請日期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 申請人:江蘇伯樂達光伏有限公司