硅片制绒和清洗硅片制绒和清洗硅片制绒和清洗硅片制绒和清洗2目录1.硅片表面损伤层的形成及处理方法2.绒面腐蚀的原理3.影响绒面质量的关键因素及分析4.工艺控制方法5.化学清洗原理6.安全注意事项3概述概述概述概述形成起伏不平的绒面，增加硅片对太阳光的吸收去除硅片表面的机械损伤层清除表面油污和金属杂质硅片表面处理的目的：4硅片表面的机械损伤层硅片表面的机械损伤层（一）硅锭的铸造过程（一）硅锭的铸造过程单晶硅多晶硅5硅片表面的机械损伤层硅片表面的机械损伤层（二）多线切割（二）多线切割6硅片表面的机械损伤层硅片表面的机械损伤层（三）机械损伤层（三）机械损伤层硅片机械损伤层（10微米）7硅片表面的机械损伤层硅片表面的机械损伤层（三）切割损伤层的腐蚀（初抛）（三）切割损伤层的腐蚀（初抛）线切割损伤层厚度可达10微米左右。一般采用20%的碱溶液在90℃条件腐蚀0.5～1min以达到去除损伤层的效果,此时的腐蚀速率可达到6～10um/min。初抛时间在达到去除损伤层的基础上尽量减短，以防硅片被腐蚀过薄。对于NaOH浓度高于20%W/V的情况，腐蚀速度主要取决于溶液的温度，而与碱溶液实际浓度关系不大。8硅片表面的机械损伤层硅片表面的机械损伤层（三）切割损伤层的腐蚀（初抛）（三）切割损伤层的腐蚀（初抛）若损伤层去除不足会出现3种可能情况：残余缺陷、残余缺陷在后续高温处理过程中向材料深处继续延伸、切割过程中导致的杂质未能完全去除。硅酸钠的热导性很差。一般硅酸钠超过一定的量时，腐蚀产生的热量超过从溶液表面和容器侧面所散发的热量，使溶液的温度持续升高。所以初抛液必须定期更换或排出部分溶液。9金属杂质对电池性能的影响金属杂质对电池性能的影响10制绒：表面织构化制绒：表面织构化单晶硅片表面的金字塔状绒面00.10.20.30.40.50.60.730040050060070080090010001100Wavelength(nm)Reflectancesmoothtexture单晶硅片表面反射率11绒面腐蚀原理利用低浓度碱溶液对晶体硅在不同晶体取向上具有不同腐蚀速率的各向异性腐蚀特性，在硅片表面腐蚀形成角锥体密布的表面形貌，就称为表面织构化。角锥体四面全是由〈111〉面包围形成。反应式为：Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑12角锥体形成原理角锥体的密度和它们的几何特征同时影响着太阳电池的陷光效率和前表面产生反射损失的最低限。尺寸一般控制在3～15微米。推测腐蚀反应期间的产物氢气泡的发展对角锥体的形成起着重要的作用。气泡粘附在硅片表面，它们的掩蔽作用导致了溶液的侧向腐蚀，这是角锥体形成过程的要素。13绒面光学原理制备绒面的目的：减少光的反射率，提高短路电流（Isc），最终提高电池的光电转换效率。陷光原理：当光入射到一定角度的斜面，光会反射到另一角度的斜面，形成二次或者多次吸收，从而增加吸收率。14绒面光学原理陷光原理图示：15影响绒面质量的关键因素1.NaOH浓度2.无水乙醇或异丙醇浓度3.制绒槽内硅酸钠的累计量4.制绒腐蚀的温度5.制绒腐蚀时间的长短6.槽体密封程度、乙醇或异丙醇的挥发程度16关键因素的分析——NaOH的影响制绒液中的乙醇或异丙醇、NaOH、硅酸纳三者浓度比例决定着溶液的腐蚀速率和角锥体形成情况。溶液温度恒定在80℃时发现腐蚀液NaOH浓度在1.5～4%范围之外将会破坏角锥体的几何形状。当NaOH处于合适范围内时，乙醇或异丙醇的浓度的上升会使腐蚀速率大幅度下降。17关键因素的分析——NaOH的影响维持制绒液中乙醇的含量为10vol%，温度85℃，时间30分钟条件下：NaOH浓度5g/l时绒面形貌18关键因素的分析——NaOH的影响NaOH浓度15g/l时绒面形貌19关键因素的分析——NaOH的影响NaOH浓度55g/l时绒面形貌20关键因素的分析——NaOH的影响绒面的平均反射率随NaOH浓度的变化0.130.140.150.16051015202530354045505560ConcentrationofNaOH(g/l)AverageReflectance21关键因素的分析——硅酸钠的影响硅酸钠在溶液中呈胶体状态，大大的增加了溶液的粘稠度。对腐蚀液中OH离子从腐蚀液向反应界面的输运过程具有缓冲作用，使得大批量腐蚀加工单晶硅绒面时，溶液中NaOH含量具有较宽的工艺容差范围，提高了产品工艺加工质量的稳定性和溶液的...
