[發(fā)明專利]一種制造硅片絨面的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110069158.0
• 申請(qǐng)日: 2011-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102157628A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解柔強(qiáng);高鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山優(yōu)異光伏有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;C30B33/10
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 阮愛(ài)農(nóng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制造硅片絨面的方法。

技術(shù)背景

降低反射率使硅片盡可能多地吸收太陽(yáng)光，是增加太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。在當(dāng)今太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程中，單晶硅和多晶硅分別采用不同的制絨方式獲得絨面，在不同程度上降低反射率。其中，單晶普遍使用堿制絨來(lái)制造金字塔形成絨面，以獲得較好的反射率；由于單晶堿制絨大量使用高濃度堿液，異丙醇等化學(xué)物質(zhì)，所以對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。而多晶在切片損傷層的基礎(chǔ)上，利用酸制絨進(jìn)行進(jìn)一步腐蝕，形成類似“蟲(chóng)洞”的深坑來(lái)降低反射率。由于多晶酸制絨大量使用硝酸、氫氟酸等化學(xué)物質(zhì)，所以也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種制造硅片絨面的非化學(xué)方法，它杜絕了酸堿類化學(xué)物質(zhì)的大量使用，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。本方法不受單晶、多晶限制，單晶硅和多晶硅都可利用本方法制造絨面，從而降低反射率，使硅片盡可能多地吸收太陽(yáng)光，從而增加太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明一種制造硅片絨面的方法，其具體步驟如下：

（1）利用水膜方式在硅片上形成含有聚苯乙烯微粒的掩膜層：?a）先將Si襯底片在NH₄OH、H₂O₂、H₂O?混合溶液（體積比1：2：6）中煮沸5-10分鐘，再用去離子水徹底沖洗；b）將洗凈的Si?襯底片烘干后在濃度為10%的十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡1-20小時(shí)，得到親水的襯底表面；將一定量的聚苯乙烯小球配置成膠體溶液，用等體積的乙醇進(jìn)行稀釋；然后將稀釋后的溶液滴在浸泡過(guò)的Si襯底片表面，溶劑連同聚苯乙烯小球在Si襯底片表面鋪展開(kāi)來(lái)；c）先將Si襯底片緩慢地浸入到去離子水里，由于水表面張力作用，在水表面形成一層PS膠體小球的單層膜；再向去離子水中滴入一定量的濃度為2%的十二烷基硫酸鈉溶液；d）在室溫條件下靜置約5-15分鐘后，用浸泡過(guò)的Si襯底片將PS小球膜撈起來(lái)，在空氣中自然揮發(fā)干燥，再滴入少量的濃度為10%的十二烷基硫酸鈉溶液到裝有小球的容器中，溶劑揮發(fā)后在Si襯底片表面形成有序的二維膠體晶體陣列；

（2）利用等離子刻蝕方法對(duì)已有掩膜層的硅片進(jìn)行刻蝕，形成特定的減反結(jié)構(gòu)；

（3）去除硅片表面剩余的掩膜層物質(zhì)。

其中，步驟（2）具體為：以CF₄為氣源，在1-60瓦的功率下對(duì)鋪有單層二維聚苯乙烯小球陣列的硅片進(jìn)行刻蝕，刻蝕時(shí)間為1~30分鐘；CF₄的流量為5-60SCCM。步驟（3）具體為：以O(shè)₂為氣源，對(duì)刻蝕后的硅片在600^oC以上的溫度下氧化1小時(shí)，去除表面的聚苯乙烯材料；O₂的流量為0.1-20L/min。

本方法是先在硅片上利用掩膜體進(jìn)行掩膜、再利用等離子對(duì)硅片表面刻蝕制造規(guī)則絨面，從而降低反射率，使硅片盡可能多地吸收太陽(yáng)光，從而增加太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。由于本方法為非化學(xué)方法，杜絕了酸堿類化學(xué)物質(zhì)的大量使用，所以保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。由于本方法使用掩膜層保護(hù)硅片表面，避免了硅片的損傷過(guò)大。本方法不受單晶、多晶限制，單晶硅和多晶硅都可利用本方法制造絨面，從而降低反射率，使硅片盡可能多地吸收太陽(yáng)光，從而增加太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明制造方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式作本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

實(shí)施例1：利用水膜方式在硅片上覆蓋聚苯乙烯小球作為掩膜層

（1）利用水膜方式在硅片上形成含有聚苯乙烯微粒的掩膜層：

a）先將Si襯底片（圖1-1＇）在NH₄OH、H₂O₂、H₂O?混合溶液（體積比1：2：6）中煮沸5分鐘，再用去離子水徹底沖洗；

b）將洗凈的Si?襯底片烘干后在濃度為10%的十二烷基硫酸鈉溶液中浸泡15小時(shí)，得到親水的襯底表面；將一定量的聚苯乙烯小球配置成膠體溶液，用等體積的乙醇進(jìn)行稀釋，其中的聚苯乙烯小球的粒子尺寸為200?nm，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%；然后將稀釋后的溶液滴在浸泡過(guò)的Si襯底表面，溶劑連同聚苯乙烯小球在Si襯底表面鋪展開(kāi)來(lái)；

c）先將Si襯底片緩慢地浸入到去離子水里，去離子水PH?值為7.0，電阻率20MΩ；由于水表面張力作用，在水表面形成一層PS膠體小球的單層膜；再向去離子水中滴入一定量的濃度為2%的十二烷基硫酸鈉溶液；