[發明專利]一種熱分解制備二氧化硅鈍化層的方法

有效

• 申請號: 201710107405.9
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106653953B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 孫鐵囤;湯平;姚偉忠
• 申請（專利權）人: 常州億晶光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華;任曉嵐

本發明屬于新能源領域，具體涉及一種熱分解制備二氧化硅鈍化層的方法。將偏硅酸、蟲膠、稀釋劑混合而成的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴散后的硅片表面并烘干，再將該硅片于高溫的惰性氣體環境中放置一段時間后，即完成硅片表面的鈍化。蟲膠在自身受熱分解的過程中促進了偏硅酸分解所得的二氧化硅與硅片基底的相容程度，防止所生成的二氧化硅脫落，提高了鈍化層的結合力和穩定性。

技術領域

本發明屬于新能源領域，具體涉及一種熱分解制備二氧化硅鈍化層的方法。

背景技術

太陽能電池是一種半導體器件，能夠將太陽的光能轉換成熱能，由于工作時無需水、油、燃料等資源，只需要有光就能發電，因此被稱為當代清潔、無污染的可再生資源，而且安裝維護簡單，使用壽命長、可以實現無人值守，在各領域越來越得到普遍的應用。

多晶硅太陽能電池由于存在大量表面缺陷，影響了電池性能，為了獲得較高的光電轉換效率，都需要對電池表面進行二氧化硅鈍化工藝。目前的研究表明：二氧化硅和氧化鋁是最佳的背面鈍化材料，但傳統的二氧化硅需要通過高溫熱氧化硅片形成，能耗高，至少需要650℃的加熱溫度，對硅片本身的熱損傷較大，而氧化鋁的生長沉積設備也非常昂貴。

發明內容

為解決以上背景技術部分提到的問題，本發明提供了一種新的、依靠熱分解制備二氧化硅鈍化層的方法：

(1)配制鈍化物前驅體的膠液

將偏硅酸(H₂SiO₃)、蟲膠、稀釋劑混合后充分攪拌，得到粘稠狀膠液，

其中，偏硅酸(H₂SiO₃)、蟲膠、稀釋劑的質量比為1：5～10：4～6，稀釋劑為乙醇；

(2)將步驟(1)得到的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴散后的硅片表面并烘干，再將該硅片于300～400℃的惰性氣體環境中放置15～25分鐘后，自然冷卻，即完成硅片表面的鈍化，

其中，烘干溫度為80℃，惰性氣體采用氮氣。

本發明在高溫過程中使偏硅酸受熱分解生成二氧化硅起到鈍化硅片的作用，并且還有蟲膠的介入，蟲膠在前期的涂覆過程中作為增粘劑，在高溫下將完全受熱分解掉，從而鈍化后的硅片表面并無雜質物；更重要的是，蟲膠在自身受熱分解的過程中還促進了偏硅酸分解所得的二氧化硅與硅片基底的相容程度，防止所生成的二氧化硅脫落，提高了鈍化層的結合力和穩定性。

具體實施方式

空白對照

硅片未經任何鈍化處理。

實施例1

采用本申請的方案，對與上述空白對照中相同材質、規格的硅片進行鈍化處理，具體操作為：

(1)將偏硅酸(H₂SiO₃)、蟲膠、乙醇按質量比1：8：4混合后充分攪拌，得到粘稠狀膠液；

(2)將步驟(1)得到的粘稠狀膠液均勻涂刷在擴散后的硅片表面并于80℃充分烘干，再將該硅片于350℃的氮氣氣氛中放置22分鐘后，自然冷卻，即完成硅片表面的鈍化。

對比實施例1

僅在步驟(1)中未加入蟲膠，并控制步驟(2)中涂刷到硅片表面上的偏硅酸的用量同實施例1，其余操作也均同實施例1。

對比實施例2

與實施例1相比，僅延長了步驟(2)中硅片于350℃氮氣氣氛下的放置時間，其余操作、選材均同實施例1：

(1)將偏硅酸(H₂SiO₃)、蟲膠、乙醇按質量比1：8：4混合后充分攪拌，得到粘稠狀膠液；