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1、(10)申请公布号 CN 103981575 A (43)申请公布日 2014.08.13 CN 103981575 A (21)申请号 201410201077.5 (22)申请日 2014.05.13 C30B 33/10(2006.01) C30B 33/02(2006.01) (71)申请人 陕西师范大学 地址 710062 陕西省西安市长安南路 199 号 (72)发明人 高斐 郑逍遥 武怡 武慧君 李付贤 纪方旭 周松杰 王皓石 刘生忠 (74)专利代理机构 西安永生专利代理有限责任 公司 61201 代理人 高雪霞 (54) 发明名称 一种单晶硅片的退火制绒方法 (57) 摘要 。
2、本发明公开了一种单晶硅片的退火制绒方 法， 先将清洗后的单晶硅片在氢氟酸水溶液与乙 醇水溶液的混合液中漂洗， 然后将沾有制绒液的 单晶硅片置于退火炉中退火， 待退火完成后， 再将 硅片置于制绒液中制绒。本发明操作方便、 工艺 稳定、 易于控制， 制绒后的硅片表面金字塔均匀性 好， 绒面反射率低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103981575 A CN 103981575 A 1/1 页 2 1. 一种单晶硅片的退火制绒方法，。
3、 其特征在于 ： 将清洗后的单晶硅片用氢氟酸、 去离 子水、 乙醇的混合溶液漂洗， 混合溶液中氢氟酸的体积分数为 5 10、 乙醇的体积分数 为 10 20， 然后用氮气吹干， 将单晶硅片置于制绒液中使硅片表面完全润湿， 在惰性 气体保护下， 200 600退火 10 30 分钟， 自然冷却至常温， 再将硅片置于制绒液中制 绒。 2. 根据权利要求 1 所述的单晶硅片的退火制绒方法， 其特征在于所述的退火条件是 ： 在惰性气体保护下， 300 400退火 20 分钟。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的单晶硅片的退火制绒方法， 其特征在于所述的单晶硅片 的清洗方法是 ： 采用去离子水与质量。
4、分数为 30的双氧水水溶液、 质量分数为 30的氨水 水溶液的体积比为 5:1 2:1 的混合液清洗后， 再用去离子水与质量分数为 30的双氧水 水溶液、 质量分数为 37的盐酸水溶液的体积比为 6 8:1 2:1 的混合液清洗。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的单晶硅片的退火制绒方法， 其特征在于 ： 所述的制绒液 由 NaOH、 异丙醇、 制绒添加剂、 去离子水组成， 制绒液中 NaOH 的质量分数为 2 3、 异丙 醇的体积分数为 5 8、 制绒添加剂的体积分数为 0.5 1。 5. 根据权利要求 4 所述的单晶硅片的退火制绒方法， 其特征在于所述的制绒条件是 ： 80 85制绒 。
5、30 分钟。 权 利 要 求 书 CN 103981575 A 2 1/3 页 3 一种单晶硅片的退火制绒方法 技术领域 0001 本发明属于晶硅太阳能电池制作技术领域， 具体涉及一种应用在单晶硅太阳能电 池中的单晶硅片的表面制绒方法。 背景技术 0002 单晶硅太阳能电池技术成熟， 在太阳能电池市场中占主要份额， 是目前太阳能光 伏发电的主流技术。在单晶硅太阳能电池制作过程中， 为了提高电池的性能和效率， 需要 在硅片表面制作金字塔绒面结构， 有效的金字塔绒面结构可以减小硅片表面对入射太阳光 的反射及增加入射光的散射， 延长光程， 增加电池对光的吸收， 相应有较多的光生载流子产 生， 从而提。
6、高电池效率。 0003 单晶硅片的绒面通常是利用碱性腐蚀液对硅片表面进行腐蚀而形成。 利用单晶硅 的各向异性腐蚀原理， 即碱性腐蚀液对硅片的不同晶面具有不同的腐蚀速率 ( 对 (111) 晶 面腐蚀较慢， 对 (100) 晶面腐蚀较快 )， 在硅片表面形成金字塔状结构。常规的制绒工艺使 用氢氧化钠、 异丙醇、 硅酸钠为制绒液， 其中异丙醇使金字塔的大小更均匀。制绒效果主要 体现在金字塔大小和均匀度， 金字塔的均匀度是影响电池陷光效果重要因素。一般制绒工 艺形成的金字塔大小不太均匀， 而且相邻金字塔之间存在空隙， 对光的反射率仍偏高。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于。
7、提高单晶硅片表面金字塔绒面结 构均匀性的制绒方法。 0005 解决上述技术问题所采用的技术方案是 ： 将清洗后的单晶硅片用氢氟酸、 去离子 水、 乙醇的混合溶液漂洗， 混合溶液中氢氟酸的体积分数为 5 10、 乙醇的体积分数为 10 20， 然后用氮气吹干 ； 将单晶硅片置于制绒液中使硅片表面完全润湿， 在惰性气 体保护下， 200 600退火 10 30 分钟， 自然冷却至常温 ； 再将硅片置于制绒液中制绒。 0006 上述的退火条件优选在惰性气体保护下， 300 400退火 20 分钟。 0007 上述的单晶硅片的清洗方法具体可以是 ： 采用去离子水与质量分数为 30的双 氧水水溶液、 质。
8、量分数为30的氨水水溶液的体积比为5:12:1的混合液清洗后， 再用去 离子水与质量分数为30的双氧水水溶液、 质量分数为37的盐酸水溶液的体积比为6 8:1 2:1 的混合液清洗。 0008 上述的制绒液由 NaOH、 异丙醇、 制绒添加剂、 去离子水组成， 制绒液中 NaOH 的质量 分数为 2 3、 异丙醇的体积分数为 5 8、 制绒添加剂的体积分数为 0.5 1， 制绒条件具体是 ： 80 85制绒 30 分钟。也可以选用本领域常用的其他制绒液。 0009 本发明利用氢氟酸水溶液与乙醇水溶液的混合液来除去硅片表面氧化层， 然后使 用退火方法进行硅片表面制绒后， 硅片表面金字塔均匀性好，。
9、 绒面反射率低。 附图说明 说 明 书 CN 103981575 A 3 2/3 页 4 0010 图 1 是实施例 1 得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。 0011 图 2 是实施例 2 得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。 0012 图 3 是实施例 3 得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。 0013 图 4 是实施例 4 得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。 0014 图 5 是实施例 5 得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。 0015 图 6 是对比实施例 1 得到的单晶硅片表面金字塔绒面结构。 具体实施方式 0016 下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明， 但本发明的保护范围不仅限于 。
10、这些实施例。 0017 实施例 1 0018 将单晶硅片用去离子水与质量分数为 30的双氧水水溶液、 质量分数为 30的 氨水水溶液的体积比为 5:1 2:1 的混合液清洗后， 再用去离子水与质量分数为 30的双 氧水水溶液、 质量分数为 37的盐酸水溶液的体积比为 6 8:1 2:1 的混合液清洗 ； 将 清洗后的单晶硅片用氢氟酸、 去离子水、 乙醇的混合溶液漂洗 1 分钟， 混合溶液中氢氟酸的 体积分数为 8、 乙醇的体积分数为 20， 然后用氮气吹干 ； 将单晶硅片置于制绒液中浸泡 8 秒， 取出硅片使硅片表面沾有制绒液， 放入管式退火炉中在 N2气氛下 400退火 20 分钟， 退火后。
11、自然冷却至常温 ； 再将硅片置于制绒液中， 在 80条件下制绒 30 分钟。 0019 本实施例的制绒液由 NaOH、 异丙醇、 制绒添加剂、 去离子水组成， 其中 NaOH 的质量 分数为 2、 异丙醇的体积分数为 5、 制绒添加剂的体积分数为 1。 0020 实施例 2 0021 本实施例的退火条件为 ： 在 N2气氛下 200退火 20 分钟， 其他步骤与实施例 1 相 同。 0022 实施例 3 0023 本实施例的退火条件为 ： 在 N2气氛下 300退火 20 分钟， 其他步骤与实施例 1 相 同。 0024 实施例 4 0025 本实施例的退火条件为 ： 在 N2气氛下 500退。
12、火 20 分钟， 其他步骤与实施例 1 相 同。 0026 实施例 5 0027 本实施例的退火条件为 ： 在 N2气氛下 600退火 20 分钟， 其他步骤与实施例 1 相 同。 0028 对比实施例 1 0029 按照实施例 1 的方法清洗单晶硅片， 将清洗后的单晶硅片用质量分数为 8的 HF 水溶液漂洗 1 分钟， 用氮气吹干， 然后将单晶硅片置于制绒液中， 在 80条件下制绒 30 分 钟。 0030 发明人采用扫描电镜对实施例 1 5 中制绒后的单晶硅片以及对比实施例 1 中制 绒后的单晶硅片进行表征， 结果见图 1 6。由图可见， 制绒前经过退火处理的硅片表面金 字塔比常规制绒制得。
13、的硅片表面金字塔更均匀， 有利于提高陷光率。 说 明 书 CN 103981575 A 4 3/3 页 5 0031 发明人采用紫外可见近红外分光光度计对实施例15中制绒后的单晶硅片以及 对比实施例 1 中制绒后的单晶硅片的反射率进行了测试， 结果见表 1。 0032 表 1 不同绒面结构的硅片表面在 400 1000nm 的平均光反射率 0033 实施例实施例 1 实施例 2实施例 3实施例 4 实施例 5对比实施例 1 反射率10.110.410.310.810.812.2 0034 由表 1 可见， 制绒前经过退火处理的硅片在制绒后反射率比常规制绒制得的硅片 表面反射率低， 更有利于对光的吸收。 其中经过400退火处理的硅片在制绒后表面反射率 最低。 说 明 书 CN 103981575 A 5 1/2 页 6 图 1图 2 图 3图 4 说 明 书 附 图 CN 103981575 A 6 2/2 页 7 图 5图 6 说 明 书 附 图 CN 103981575 A 7 。