[發明專利]一種多晶硅表面兩次酸刻蝕織構的制備方法

無效

• 申請號: 201110188048.6
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102867880A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 周藝;郭長春;李蕩;黃岳文;肖斌;歐衍聰
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及多晶硅太陽電池的生產工藝，屬于半導體光電材料技術領域。?

背景技術

在太陽電池的酸刻蝕表面織構工藝中，酸刻蝕液一般為HF、HNO₃和去離子水按一定比例混合而成，其中HNO₃為強氧化劑，在反應中提供反應所需要的空穴；HF的作用是與反應的中間產物SiO₂反應生成絡合物H₂SiF₆,以促進反應進行；去離子水對反應起緩沖作用。反應中酸對硅的刻蝕速度與晶粒取向無關，因此酸刻蝕織構又稱為各向同性腐蝕。腐蝕反應最先發生在反應激活能最低的位置(比如在晶體缺陷處或是表面損傷處),最初的腐蝕可視為點腐蝕,然后呈輻射狀向各個方向推進。由于硅片切割水平不同，某些硅片切割的下刀初期，切割用的SiC等切割材料較銳利，造成了下刀處表面損傷密度較高，而當進入切割的中期后，因切割材料已變鈍，因此表面損傷密度較低。如果采用傳統的腐蝕溶液，會造成損傷層密度高的腐蝕量過大，腐蝕坑形貌不同，進而造成PECVD鍍膜后太陽電池片出現色差。?

?二次酸刻蝕織構工藝中，第一次酸刻蝕織構的特點為溫度較低和時間較短，有效去除了硅片表面的機械損傷層，同時形成了較小的腐蝕坑。第二次織構的特點為溫度較高和時間較長，在硅片表面形成了較大且均勻的腐蝕坑，有效克服了傳統工藝腐蝕坑不均勻的缺點。?

發明內容

本發明采用對多晶硅表面進行二次酸刻蝕織構的方法，目的在于克服一些因硅片切割引起的損傷層密度不同的硅片，在酸刻蝕液中，腐蝕坑不均勻的現象，進而導致PECVD鍍膜后太陽能電池片的色差，優化了電池片的外觀。?

本發明的特點

1、有效的去除了硅片表面的機械損傷層；?

2、相比于其他配比的酸刻蝕液，腐蝕坑大小更合適，形貌更均勻，在PECVD鍍膜后太陽能電池片不會出現色差問題。

??3、PE鍍膜后，與正常工藝相比，反射率接近，保證了太陽電池的光電轉化效率。?

附圖說明

?圖1、該工藝制作的太陽電池片。?

圖2、金相顯微鏡下形貌。

圖3、兩種工藝下，PECVD鍍膜后反射率比較，a為傳統工藝，b為該工藝。

具體實施方式

下面通過具體實例，進一步說明多晶硅表面二次酸刻蝕織構的制備方法：?

實例1：配制HF/HNO₃體系的酸溶液，調整HF濃度為3mol/L，HNO₃濃度為9mol/L，將溫度控制在3℃,循環2小時；損傷層密度不同的硅片置于溶液中40s，然后用去離子水清洗，再置于2%的NaOH溶液中放置10s，然后用去離子水清洗；再于HF和HCl混合溶液中放置30s,?用去離子水清洗后吹干；然后控制酸刻蝕液溫度為8℃，將之前刻蝕后的硅片，放入酸刻蝕液中進行二次酸刻蝕織構，反應時間為60s，再置于2%的NaOH溶液中放置10s，然后用去離子水清洗；再于HF和HCl混合溶液中放置30s,?用去離子水清洗后吹干。圖2為金相顯微鏡下表面的腐蝕坑；圖3為傳統工藝和該工藝的PECVD鍍膜后反射率比較。