金刚线切割多晶硅片利用二维切割方法,通过电镀或树脂固定的方法将金刚石颗粒镶嵌在不锈钢丝上,直接利用其高速运转对硅片进行磨削切割,具有切割效率高、环保、适合于薄片切割及硅料利用率高等优点,但表面损伤层浅且有较多粗线痕;砂浆线切割多晶硅片利用三维切割方法,采用不锈钢丝将SiC微粉及聚乙二醇等带入切割区进行磨削切割的方法,具有表面损伤层较深且基本无线痕优势,但产量低、硅料损耗大、环境污染大等。由于金刚线多晶硅片与砂浆线硅片损伤层等差异较大,因此利用砂浆线酸制绒的方法对金刚线多晶硅片进行制绒时反射率达到28%左右,平均Eta比常规砂浆线低0.2%左右,主要是由于其制绒后反射率过高,从而导致Isc下降。
目前,许多添加剂厂家都开发出金刚线切割多晶硅片用添加剂,可以直接用砂浆线多晶硅片的酸制绒机台,制绒后反射率比砂浆线高2%左右,转换效率约比砂浆线低0.05%,成本低且与产线100%兼容。一般来说,按照金刚线添加剂厂家建议的HF/HNO3/DI初配,没有加入添加剂时减重较高,反应较剧烈,气泡较大较少,反射率高,绒面会较大较浅;加入添加剂后减重会明显降低,反应变慢,但气泡较小较多,反射率变低,表面整体变暗,绒面普遍较小较深,这是因为:金刚线添加剂会降低制绒药液的表面张力,有利于气泡、反应的含硅络合物等形成的"掩膜"脱离硅片表面,尤其是对硅片底部的作用效果较为显著,因此在金刚线添加剂作用下促进绒面纵向发展,这样制绒时纵向反应速度与横向反应速度差异比无金刚线添加剂时小很多,从而有利于硅片的绒面变小变深,达到降低反射率的目的。由此表明:金刚线添加剂首先是抑制制绒反应的进行,使得整体反应速度变慢,同时通过控制绒面宽度和深度降低反射率,达到陷光效果。下图即为有无金刚线添加剂条件下3D绒面照片,对比可发现:有金刚线添加剂时绒面明显更小,出绒率更多,这是由于添加剂相对促进硅片纵向反应的结果。
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