化学腐蚀与机械抛光方法改善硅片崩边的研究与应用.pdf

晶体硅太阳电池及材料．227． 化学腐蚀和机械抛光方法改善硅片崩边的 研究与应用 贺园园1’’，姚振民2，刘振淮3 5198822 (硅片生产部，常州天合光能有限公司，江苏省常州市邮编213031，联系电话+867799．5204，邮箱 yuanyuan．he@trmasolar．com) 摘 要 边缘缺陷是多晶硅片生产中出现的主要缺陷之一。边缘缺陷会影响硅片外观，并进一步导致电 池线制绒时的破片。经过长时间的观察，我们发现许多因素会影响太阳能级硅片的边缘缺陷， 诸如：运输，带锯上的头尾截断，切片，去胶等等。我们试图改进开发新的工艺以减少由上述 原因造成的边缘缺陷，例如：化学腐蚀和机械抛光，实验发现碱性腐蚀对硅片缺角、崩边改善 效果最明显。 关键词 太阳能级硅片；边缘缺陷；化学腐蚀；机械抛光 引 言 太阳能作为一种可永续利用的清洁能源，有着巨大的开发应用潜力。人类赖以生存的自然资源几乎全部转 换自太阳能，人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类起源时代。太阳能是人类得以生存和发展的最基础的 能源形式，从现代科技的发展来看，太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。 太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪50年代。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续 的能源替代方式，于近年得到迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推 广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，中国的光伏产业逐渐兴起，并迅速成为后起之秀，涌现了无锡尚 德、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业链正在形成。 虽然太阳能光伏发电成本较高，但是从长远看，随着技术的进步，以及其他能源利用形式的逐渐饱和，太阳能 可以在2030之后成为主流能源利用形式，有着不可估量的发展潜力。因此，应对光伏发电的发展充满信心。近 期要潜心于基础研究、技术进步和产业发展，厚积而薄发。 常用的半导体材料是硅。地壳硅储量丰富，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能光伏电池有两层半导体，一 层为正极，一层为负极。阳光照射在半导体上时，两极交界处产生电流。阳光强度越大，电流就越强。太阳能 光伏系统不仅只在强烈阳光下运作，在阴天也能发电。由于反射阳光，少云的天气甚至比晴天发电效果更好。 系统运转仅需很少的维护；(4)系统为组件，可在任何地方快速安装；(5)无噪声、无有害排放和污典气体。 晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流。虽然从技术上讲，晶体硅并不是最佳材料，但它易于获取，适用 的技术与电子工业相同。晶体硅电池大规模生产可获得20％的转换效率。除效率外，电池的厚度电很重要。降 低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶体硅太阳电池成本的有效技术措施，是光伏技术进步的重要方面。薄的 228第十届中国太阳能光忸寺议论文亲 的018mm。硅材料用量大大减少．对太阳电池成本降低起到了重要作用．是技术进步促进降低成本的重要范 15ram，效率提升到175％。 例之一。同时．平均效率从14％提升到t6％。预计到20】0年，硅片厚度将喊小到0 图l是20嘶年各种电池技术的市场份额，其中多晶体硅465％，单晶体硅434％，带硅电池26％，薄膜电 池约76％。多晶体硅电弛自1998年开始超过 单晶体硅后一直持续增长，各种薄膜电池市场份额近年来也在稳定增长，反映出技术进步的推动力置。 ■圈 i{ 田12006年各种自池技术占市蟠份瓿 多晶硅片在今后的相当长时问里才、仍是电池制备的主要材料。多晶硅片的制备需要经历开方、截断、倒 角磨面、粘棒、切片和清洗等工序。在前道工序中产生的晶棒表面来去陈的损伤层在切片时通常会被继承、放 大，产出的硅片表现出碎片即切片损失、