[發明專利]一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝

有效

• 申請號: 201210205235.5
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102751377A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 王棟良
• 申請（專利權）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;C30B33/10
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

1.一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：具有以下步驟：

（1）預清洗：將硅片置于無水乙醇中進行超聲洗滌，然后經RCA溶液及氫氟酸處理脫去無機金屬離子及有機顆粒污染物；

（2）硅片去損傷減?。簩⒐杵砻娴臋C械損傷層及表層殘留金屬污染部分腐蝕去除，腐蝕深度為5～45μm，此時硅片上、下表面呈現拋光狀；

（3）鍍膜保護：在硅片的單一表面沉積厚度為30～100nm的氮化硅類或氧化硅類薄膜作為下一步制絨時的保護膜；

（4）表面織構化：把單一表面帶有保護膜的硅片進行制絨處理，使得硅片未有保護膜的表面獲得深度為4～10μm金字塔絨面構造，同時硅片另一具有保護膜的表面保持平面狀；

（5）去除保護膜：把單一表面帶有保護膜的硅片浸入2.0wt%～10.0wt%氫氟酸溶液中刻蝕去除保護膜，刻蝕時間5～15min。

2.根據權利要求1所述的一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：步驟（5）之后還具有以下步驟：

（6）兩次RCA洗滌：將硅片純水漂洗后采用初次RCA洗滌去除表面小分子有機物，采用第二次RCA洗滌去除無機金屬離子，然后再經1.0wt%～5.0wt%氫氟酸溶液脫水處理30～180s；再次純水漂洗后進行下一步處理；

（7）表面形貌優化及鈍化處理：交替進行1～3次高濃度強酸氧化處理和低濃度氫氟酸處理，硅片形成具有鈍化作用的氫飽和表面，所述的高濃度強酸為70wt%～72wt%濃度的高氯酸，或者65wt%～69wt%的濃硝酸，或者體積比為1:1的96wt%濃硫酸和45wt%過氧化氫溶液，氧化處理溫度80～120℃，氧化處理反應時間5～30min，所述的低濃度氫氟酸為1.0wt%～3.0wt%氫氟酸溶液，氫氟酸處理時間為60～180s。

3.根據權利要求2所述的一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：步驟（6）中初次RCA洗滌所用溶液為體積比DI:NH₄OH:H₂O₂=5:1:1的溶液，第二次RCA洗滌所用溶液為體積比DI:NH₄OH:H₂O₂=6:1:1的溶液，初次RCA洗滌與第二次RCA洗滌處理時間均為10～30min，處理溫度均為65～85℃。

4.根據權利要求1所述的一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：步驟（1）中將硅片置于無水乙醇中進行超聲洗滌的時間為5～15min，RCA溶液為體積比DI:NH₄OH:H₂O₂=3:1:1～5:1:1的溶液，RCA溶液處理溫度65～85℃，處理時間5～20min，其中氫氟酸濃度為1.0wt%～10.0wt%，氫氟酸浸漬時間1～5min。

5.根據權利要求1所述的一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：步驟（2）中使用堿液或混合酸液將硅片表面的機械損傷層及表層殘留金屬污染部分腐蝕去除，使用的堿液濃度為15wt%～45wt%，堿液溫度70～80℃，堿液反應時間3～10min，或者，常溫條件下使用的混合酸為含有硝酸和氫氟酸的混合溶液，硝酸和氫氟酸體積比20:1～50:1，硝酸濃度為65wt%，氫氟酸濃度為45wt%。

6.根據權利要求1所述的一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：步驟（3）中氮化硅類或氧化硅類薄膜為SiOx，SixNy或SixOyNz，鍍膜溫度為200～400℃。

7.根據權利要求1所述的一種用于高效晶硅太陽電池制作的表面濕法處理工藝，其特征在于：步驟（4）中把單一表面帶有保護膜的硅片進行堿清洗制絨處理，堿清洗所需溶液中具有堿溶液，堿溶液為1.0wt%～5.0wt%的NaOH溶液或KOH溶液，堿清洗所需溶液中具有體積比6～10%的異丙醇，堿清洗制絨處理溫度75～100℃，處理時間15～45min。