[發明專利]一種單面拋光方法

有效

• 申請號: 201410133039.0
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103872183A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 萬松博;王栩生;章靈軍
• 申請（專利權）人: 蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/306
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

技術領域

本發明屬于晶體硅太陽能電池制造領域，具體地，涉及一種對硅晶片進行單面拋光的方法。

背景技術

太陽能電池，也稱光伏電池，是一種將太陽的光能直接轉化為電能的半導體器件。

由于它是綠色環保產品，不會引起環境污染，而且是可再生資源，所以在當今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種具有廣闊發展前途的新型能源。

目前，太陽能電池片的制造工藝已經標準化，其主要步驟如下：

制絨：通過化學反應使原本光亮的硅片表面(包括正面和背面)形成凸凹不平的結構以減少光在其表面的反射。

擴散制結：P型（或N型）硅片在擴散后表面變成N型（或P型），形成PN結，使得硅片具有光伏效應。擴散的濃度、深度以及均勻性直接影響太陽能電池片的電性能，擴散進雜質的總量用方塊電阻來衡量，雜質總量越小，方塊電阻越大。

周邊刻蝕：該步驟的目的在于去掉擴散制結時在硅片邊緣形成的將PN結兩端短路的導電層。

沉積氮化硅薄膜主要起減反射和鈍化的作用。

印刷電極。

燒結：使印刷的電極與硅片之間形成合金。

其中，制絨的目的是將光滑的硅片表面制成絨面結構，以減少入射光在電池片正面的反射。目前，制絨工序大多采用濕法制絨，將待處理硅片浸入制絨溶液中，使硅片的兩面均生成絨面結構。但是，電池片背面的絨面結構會造成光照的長波部分易于從背面透射出去。同時，由于絨面結構的表面積更大，導致更多的表面復合。尤其是對于一些新型高效的太陽能電池片結構，需要增加背面鈍化薄膜，而背面鈍化薄膜無法在絨面結構上表現出優異性能來。因此，一面為絨面一面為拋光面是太陽能電池片的理想結構。

然而，當硅片進行制絨或拋光時，溶液總是同時接觸到硅片的兩面，造成硅片的兩面同時被制絨，或者同時被拋光。

解決方法之一是將雙面制絨的硅片的單面覆蓋上阻擋薄膜，再將硅片放入拋光溶液中拋光。這層阻擋膜必須不與拋光溶液反應。同時這層阻擋膜還必須致密，不會導致拋光液經阻擋膜的孔洞到達硅片表面而與絨面反應。再次，這層膜在硅片的正面與硅片的背面還必須要有明顯的分界線，不會存在阻擋膜繞射到硅片背面，影響硅片另一面的拋光效果。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種單面拋光方法，該拋光方法可以解決阻擋膜繞射到硅片非待拋光面的技術問題，只在硅基片的非待拋光面上形成一層氧化硅層作為阻擋層，從而實現單面拋光的效果，獲得理想的一面制絨一面拋光的硅基片。

根據本發明的目的提出的一種單面拋光方法，用來處理太陽能電池中的硅晶片，所述單面拋光方法包括步驟：

提供一待處理的硅晶片，

將該硅晶片置入氧氣氛圍后，在200-400度的溫度下，對該硅晶片的非待拋光面進行紫外線照射，在該紫外線的作用下，氧氣只在所述硅晶片的非待拋光面上與硅反應生成一層氧化硅；

將該硅晶片放入拋光溶液進行拋光，所述氧化硅形成對所述拋光溶液的阻擋層，使得該拋光溶液只在所述拋光面上形成拋光效果；

去除非待拋光面上的所述氧化硅層。

優選的，所述硅基片為經過制絨工藝處理過的硅基片，或者所述硅基片為經過擴散工藝處理過的硅基片。

優選的，：所述紫外線的波長范圍為125nm～175nm。

優選的，所述紫外線的光強為30W/m²～300W/m²，紫外線穿過氧氣的距離為0.2～1cm，生產的氧化硅厚度為5nm-50nm。

優選的，所述氧氣的流量為5sccm～15sccm，處理時間為10s～5min。

優選的，所述拋光溶液為四甲基氫氧化銨溶液。

優選的，：去除氧化硅層時，使用HF溶液作為清洗液。

優選的，在將硅晶片放入拋光溶液進行拋光之前，還包括對該硅基片進行清洗的步驟。

優選的，在去除所述氧化硅之前，還包括對該硅基片進行清洗的步驟。

與現有技術相比，本發明的技術效果在于：

1、本發明采用紫外線協助氧化的方法生長單面氧化膜，由于待拋光面被硅基片自身遮擋，而且氧化過程的溫度不超過400度，不會形成熱氧化層，因此在該拋光面上無氧化繞射，無需增加額外的工藝來去除繞射氧化膜。

2、形成的單面氧化阻擋膜結構致密，適合做拋光阻擋層。

3、實驗證明，采用本發明的單面拋光方法，絨面結構保留完好，拋光面光滑平整，取得了良好的技術效果。