[發(fā)明專利]一種硅片的濕法刻蝕方法及太陽能電池生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102560686A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 李高非;徐卓;郎芳;崔景光
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B33/10
• 分類號: C30B33/10;C23F1/24;H01L21/02;H01L21/306;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能光電利用領域，特別涉及硅片的濕法刻蝕方法及太陽能電池生產(chǎn)方法。

背景技術

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源.也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當中，大陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快，最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一。為此，人們研制和開發(fā)了太陽能電池。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。現(xiàn)階段以廣電效應工作的薄膜式太陽能電池為主流，其原理為太陽光照在半導體PN結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在PN結(jié)電場的作用下，光生空穴由N區(qū)流向P區(qū)，光電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后形成電流。由于各國對環(huán)境的保護和對再生清潔能源的巨大需求，太陽能電池為人類未來大規(guī)模利用太陽能開辟了廣闊的前景。

根據(jù)材料的不同，太陽能電池可以分為硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米太陽能電池及有機太陽能電池等，其中硅太陽能電池是目前發(fā)展最成熟的太陽能電池，在應用中居主導地位。

制造硅太陽能電池的一般方法是：首先將表面干凈的P型或者N型硅片首先經(jīng)過制絨工序形成絨面結(jié)構；其次在硅片表面擴散制結(jié)，形成N+或者P+的發(fā)射極，經(jīng)過濕法刻蝕去掉硅片側(cè)面和背面的擴散層；然后在其正表面再形成一層具有減反射功能的SiN薄膜；最后在硅片正背面分別制作金屬電極，經(jīng)過燒結(jié)過程形成晶硅太陽能電池。

其中，擴散制結(jié)時產(chǎn)生雜質(zhì)磷或硼，磷或硼會不可避免的擴散至硅片側(cè)面和背面，最終導致短路。因此，必須對太陽能電池硅片側(cè)面和背面的摻雜硅進行刻蝕，以去除硅片側(cè)面和背面的擴散層。同時擴散制結(jié)還會在擴散層表面形成磷硅或硼硅玻璃，影響電池效率，因此也需要去除。濕法刻蝕一般采用氫氟酸、硝酸和硫酸的混合液去除硅片各個表面的磷硅或硼硅玻璃并且去除電池側(cè)面和背面的擴散層。由于磷硅或硼硅玻璃具有親水性，濕法刻蝕的化學藥液去除硅片正表面的玻璃后，容易腐蝕硅片正表面，尤其是距硅片邊緣1mm左右的位置，造成硅片正面邊緣腐蝕均勻性比較差，不僅影響外觀而且會造成電池一定程度上漏電，影響其成品合格率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種濕法刻蝕方法及太陽能電池的生產(chǎn)方法，所述濕法刻蝕方法減少了化學藥液對硅片正表面的影響，濕法刻蝕處理更均勻，改善了硅片正表面的外觀及性能。

本發(fā)明提供了一種硅片的濕法刻蝕方法，包括以下步驟：

a)使用氫氟酸對擴散制結(jié)后得到的硅片的各個表面進行潤洗；

b)用去離子水對所述步驟a)得到的硅片的各個表面進行沖洗；

c)將所述步驟b)得到的硅片進行表面干燥；

d)使用氫氟酸、硝酸和硫酸的混合液對所述步驟c)得到的硅片的側(cè)面和背面進行刻蝕。

優(yōu)選的，所述步驟a)中氫氟酸的質(zhì)量濃度為5％～10％。

優(yōu)選的，所述步驟a)中氫氟酸的質(zhì)量濃度為7％～9％。

優(yōu)選的，所述步驟a)中潤洗的時間為1～5min。

優(yōu)選的，所述步驟b)中沖洗的時間為1～3min。

優(yōu)選的，所述步驟b)中沖洗為噴淋或潤洗。

優(yōu)選的，所述步驟c)中干燥為烘干或甩干。

優(yōu)選的，所述步驟a)中潤洗在鏈式設備或槽式設備中進行。

優(yōu)選的，所述步驟b)中沖洗在鏈式設備或槽式設備中進行。

本發(fā)明提供了一種太陽能電池的生產(chǎn)方法，依次包括硅片檢測，表面制絨處理，擴散制結(jié)處理，濕法刻蝕處理，鍍減反射膜處理，制作正面電極及背面電極和燒結(jié)處理，其特征在于，按照上述技術方法所述的硅片濕法刻蝕方法進行濕法刻蝕。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的硅片濕法刻蝕方法為：首先用氫氟酸對硅片表面進行處理，然后再用氫氟酸、硝酸和硫酸的混合液進行濕法刻蝕。使用氫氟酸去除硅片表面的玻璃后，硅基體暴露出來，由于硅基體具有憎水性，在隨后進行濕法刻蝕過程時，氫氟酸、硝酸和硫酸的混合液就僅僅對浸泡于其中的背面和側(cè)面進行充分刻蝕，減少對到漂浮于混合液之上的硅片正表面的腐蝕從而對正表面起到保護作用，刻蝕更均勻，改善了硅片的正表面的外觀，并且邊緣絕緣較好。實驗結(jié)果表明，采用所述濕法刻蝕方法制備的太陽能電池反向電流不合格的百分比小于0.2％，漏電減少，合格率高。

具體實施方式

為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的限制。